三維水平成層地下介質(zhì)有限元網(wǎng)格劃分研究.pdf

1、隨著我國土木工程的不斷發(fā)展和科技的不斷進步，有限元軟件得到了越來越廣泛地應(yīng)用。運用有限元軟件分析能夠得出滿足工程精度的近似結(jié)果并替代對實際結(jié)構(gòu)的分析，可以解決很多實際工程需要解決而理論分析又無法解決的復(fù)雜問題。特別是地震作為一種不可避免的自然現(xiàn)象，近幾年給人們的生命財產(chǎn)造成了極大的傷害，而運用有限元軟件可以分析地震作用下建筑物復(fù)雜的受力情況，起到防震減災(zāi)的作用。目前，國內(nèi)已經(jīng)有很多關(guān)于運用有限元軟件分析地震作用下單棟建筑或兩棟建筑之間相

2、互影響的研究，但是對于一個區(qū)域內(nèi)地震作用下多棟建筑之間相互影響的研究則很少。本文以研究一個區(qū)域內(nèi)多棟建筑在地震作用下的相互影響為目的，采用通用有限元軟件ABAQUS進行大區(qū)域三維水平成層地下介質(zhì)的有限元網(wǎng)格劃分研究。在保證計算精度的前提下使有限元計算占用的資源和時間較少，即獲得效率最佳的方案。主要完成了以下工作:
　　 (1)通過對大量相關(guān)文獻的概括總結(jié)，分析了目前國內(nèi)外開展水平成層場地地震反應(yīng)有限元分析研究的局限性及存在的問題

3、。并且，對水平成層場地地震反應(yīng)研究方法進行了歸納，提出了針對地震作用下水平成層場地所采用的分析方法以及基本框架思路。
　　 (2)研究了地震作用下水平成層場地的數(shù)值計算方法和ABAQUS有限元軟件程序中土體單元的本構(gòu)模型，并就水平成層土體的分層方法問題進行研究，對ABAQUS土體有限元建模進行驗證。根據(jù)不同大小比例和類型的有限元網(wǎng)格劃分，對模型在靜力計算中獲得精確值的效率問題進行了探討。從而得出不同層土體之間接觸處理的合理方法，

4、為進一步的計算分析做準(zhǔn)備。
　　 (3)在結(jié)合文獻中基于ABAQUS有限元分析平臺中的一維、二維土體的無限元使用方法基礎(chǔ)上，將其拓展到三維無限元，來模擬土體的半無限邊界條件。探索了三維水平成層地下介質(zhì)的地震反應(yīng)仿真方法，并與有限元固定邊界條件進行對比，以及模型不同的網(wǎng)格劃分方法的對比，確定精度和效率的關(guān)系。進而同已有場地地震波反應(yīng)的放大系數(shù)作了對比，說明本文在ABAQUS軟件中實現(xiàn)的三維土體動力反應(yīng)分析方法具有可行性、合理性。<