三角网格谱元法地震波场数值模拟   总被引：5，自引：0，他引：5  

刘有山  滕吉文  徐涛  刘少林  司芗  马学英 《地球物理学进展》2014,(4)

谱元法结合了有限元法的灵活性和谱方法的指数收敛性,高效且高精度,是近年来发展的一种重要的地震波场数值模拟方法.经典的谱元法采用四边形(六面体)网格,利用一维Gauss-Legendre-Lobatto(GLL)积分的张量积得到对角的质量矩阵,以大大提高计算效率,但是四边形(六面体)网格不能够灵活地刻画复杂的几何模型的弯曲界面.为此,在谱元法中引入三角形(四面体)网格到二维(三维)是十分必要的.不同于经典的谱元法,在非结构化网格中不能使用GLL积分的张量积,使得非结构化网格的谱元法的实现存在着诸多的困难.目前,比较流行的三角网格谱元法,通过使用KoornwinderDubiner(KD)正交多项式,并正交化这些KD多项式构建基函数,同时利用重合的插值节点和积分节点以获取对角的质量矩阵;它所使用的积分点为优化的点集——Fekete点,且这些积分点能与四边形网格完全耦合.相比于四边形,三角网格谱元法能显著提高复杂模型的描述能力,对起伏地表模型有很大优势.本文引入高效的最佳匹配层(PML)吸收边界条件,并通过数值试验将三角网格谱元法与经典的谱元法进行对比研究.相比于经典的谱元法,三角网格谱元法显著缺点为较低的计算精度.对于7阶谱元,为了能够精确地模拟面波,三角网格谱元法需要在每个最短的面波波长内至少有11个采样点,然而经典的谱元法仅需4个采样点,并且前者所需的内存量约为后者的5.5倍.  相似文献   

影堂水闸的抗震计算分析     

杜思义  张海龙 《世界地震工程》2014,(2)

水闸是调节水位、控制流量的一种低水头水工建筑物,其结构的安全性和可靠性非常重要。以影堂水闸为工程实例,建立了其刚架结构模型与结构-土-水耦合的三维有限元模型,分别采用拟静力分析方法、反应谱分析方法和时程分析方法进行了水闸的抗震分析,得出了每种方法的适用性。其中,时程分析法能够考虑到土体、结构的相互接触作用以及结构进入弹塑性阶段的响应,计算结果相对反应谱分析法和拟静力法小,其最能反映结构的真实受力情况。最后还对该类型的水闸设计提出了优化建议。  相似文献   

海峡两岸公路桥梁抗震设计规范比较与研究     

惠迎新  王克海  李冲  范增昱 《世界地震工程》2014,(3)

简要回顾了海峡两岸公路桥梁抗震设计规范的沿袭和发展,并以一典型桥梁为例,从抗震设防标准、抗震设防目标、水平向反应谱等方面对两岸现行的抗震规范进行了比较研究。研究结果表明,台湾地区抗震规范在抗震设防标准和抗震设防目标方面总体高于大陆地区的抗震规范;两岸抗震规范水平向反应谱形状相似,但台湾地区抗震规范在场地条件、结构周期、地震动强度、近断层效应等因素对水平向反应谱特征的影响考虑得更为全面和细致。因而可为大陆地区桥梁抗震规范的进一步修订、完善提供参考。  相似文献   

场地划分标准对基岩地震动参数衰减关系的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

王珊  张郁山  尤贺 《震灾防御技术》2014,9(4):759-769

基于美国NGA强震观测数据库中描述场地的不同指标,定义了五种不同的"基岩"场地类型,得到了相应的数据集;同时采用最小二乘法回归得到了世界范围内对应不同"基岩"定义的地震动参数衰减关系,并研究了不同场地划分标准造成的基岩地震动参数衰减关系的差异。  相似文献   

高阶振型对建筑结构层间位移的影响1     

郭靖  陈健云  余流 《震灾防御技术》2014,9(4):907-914

建筑结构层间位移是抗震设计的研究重点。本文基于广义层间位移谱,分析高阶振型对结构最大层间位移角以及对结构层间位移沿无量纲高度分布的影响,并通过调整结构侧向刚度比,分析高阶振型对结构层间位移变形类型的影响。结果表明:随着结构固有周期的增加,仅取一阶振型进行分析将会显著低估结构的最大层间位移角,高阶振型的影响决不能忽视;从结构层间位移沿无量纲高度分布的角度分析,高阶振型将会显著增加结构中上部位的层间位移需要;高阶振型将增加长周期结构的剪切变形和中上部位的弯曲变形需求,但对中下部位弯曲变形的影响并不明显;针对长周期结构的设计和分析,除计算最大层间位移角外,建议考虑层间位移沿结构高度的分布情况。  相似文献   

吉林台网测震台站监测效能评估   总被引：1，自引：0，他引：1  

康建红  张宇  郑国栋  张晨侠 《防灾减灾学报》2014,(4):74-77

由于种种原因,台站地震计的固有周期、阻尼、灵敏度、观测动态范围等参数和台基噪声在运行的过程中会发生变化。本文用阶跃标定和计算观测动态范围、台基噪声功率谱的方法,得到吉林测震台网各台站地震计参数和台基噪声的变化情况,掌握吉林测震台网各台站的监测能力,为以后吉林测震台网的建设和发展提出建议。  相似文献   

大连海域近海面湍流结构及谱特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

张翔  李云波  张永刚  梁新友  姚琪  曲涛 《海洋通报》2012,31(1):9-14

利用黄海北部大连海域2009年10月—11月的近海面大气湍流观测资料,对湍流强度、方差相似关系、风速与温度分量谱及湍流通量协谱等进行了分析。结果表明:该海域在海风环境下湍流强度随着风速的增大逐渐减小,且强度均小于0.5;湍流方差相似关系基本上满足1/3定律,近中性环境下无量纲化三维风速方差主要受海滨地形的影响;各速度分量谱在惯性副区符合理论上的-2/3次幂规律,不稳定条件下由于湿度因素的影响,温度谱谱线在高频部分收缩较差,略有上翘;动量谱在惯性副区更接近-2/3幂率,感热谱在惯性区基本符合-4/3的分布,但是谱线分布与稳定度没有明显的规律性。  相似文献   

俯冲带板内地震竖向位移谱阻尼修正系数模型研究          下载免费PDF全文

王本三  靳羽阳  刘名吉 《世界地震工程》2022,38(1):175-189

基于日本K-NET和KiK-net台网中4695条俯冲板内地震记录的竖向分量,建立了位移谱阻尼修正系数(DMF)模型.采用基于场地周期的场地分类方法,并通过固定效应法推导出模型系数.该DMF模型考虑了谱周期、阻尼比和场地条件的影响,可以用来调整与震源和距离无关的设计反应谱.利用阻尼比对数的二次方程式对原数据进行拟合回归...  相似文献   

颗粒材料数值样本的坐标排序生成技术   总被引：1，自引：0，他引：1  

楚锡华 《岩土力学》2011,32(9):2852-2855

颗粒材料离散颗粒模型的数值模拟结果与颗粒材料的数值样本密切相关,随着离散单元在颗粒材料数值模拟领域的广泛应用,颗粒材料的数值样本生成技术日益受到重视。基于RSA模型研究如何使随机生成的颗粒材料更密实,对均匀颗粒而言亦即如何在指定区域内生成更多的颗粒,讨论了4类修正方案,并建议了一种基于坐标排序的样本生成技术。研究表明,在传统的颗粒体随机生成技术基础上,通过对随机生成的x坐标序列或y坐标序列进行排序,可使生成的颗粒材料数值样本更密实。  相似文献   

成层地基自由场地面运动的随机模型   总被引：1，自引：0，他引：1  

王赞芝  江林雁  莫昭夏  唐辉  龚应雁  赵雅欣 《世界地震工程》2010,26(2)

地表土层通常具有成层的特点,在地震工程中将覆盖土层简化为力学性质沿竖向成层变化,水平向为各向同性的层状半空间体才会得到更符合实际情况的解答.采用频域分析方法,对多层横观各向同性土层对垂直向上的入射剪切波的反应进行了分析.在此基础上,分析了自由场地面运动的频率响应函数,计算了响应位移的功率谱密度函数,并给出了算例.算例表明,多层土的功率谱密度函数具有多个峰值.采用频域分析方法计算层状土地基在地震作用下的位移和应力响应,避免了时域分析时对波在界面处多次反射和透射的反复追踪,思路清晰,步骤简明.  相似文献