关于地震模拟的几点疑惑

hunanyangdong · 发表于 2011-2-24 21:29:01

本帖最后由 hunanyangdong 于 2011-2-27 22:05 编辑

我看了很多帖子，还是有些疑惑，希望大家赐教

1.关于粘弹性边界，对于二维问题，左右两边各设置两个弹簧和阻尼器，而地基下部边界是设置两个弹簧和阻尼器还是固定边界？弹簧和阻尼器貌似不能施加在边界上，难道必须对部件划分网格，然后生成网格部件，并选定边界节点，施加弹簧单元等

2.一般在做岩土分析前都会有一个地应力平衡步，以消除重力作用下的位移，模拟地震作用之前，需要在左右和底部添加固定边界，进行地应力平衡吗？

3.地基底部施加地震加速度之前，是否需要去掉地基底部的弹簧和阻尼器（抑或去掉固定边界）？

4.关于地震的输入，我看很多论文中都是在人工边界上施加等效节点力，但在论坛上也有很多人直接在边界上施加加速度，而且documentation中也是这么做的，不知道这两种方式有什么区别？在abaqus中怎么施加等效节点力？
*AMPLITUDE, NAME=HAMP, INPUT=koyna_haccel.inp
*AMPLITUDE, NAME=VAMP, INPUT=koyna_vaccel.inp
*BOUNDARY,TYPE=ACCELERATION,AMPLITUDE=HAMP
NBASE,1,1,9.81
*BOUNDARY,TYPE=ACCELERATION,AMPLITUDE=VAMP
NBASE,2,2,9.81

5.由于我计划做结构与地基的相互作用，在基础与地基的接触面用tie可以吗？（基础刚性，地基柔性的）

6.我在帖子中看到有人用base motion施加加速度、速度或位移边界条件，不知道这与boundary直接加边界条件有什么区别？

hunanyangdong · 发表于 2011-2-25 16:37:21

沉得太快了

shanhuimin923 · 发表于 2011-2-28 14:35:00

不是搞岩土or 土结相互作用的，所以对LZ提出的这方面比较专业的问题还真一窍不通，烦请高手出马。

对于地震作用输入这一块，我想你说的节点等效力应该是将地震作用等效为静力来考虑的，这算是对地震作用最简化处理的一种方法了。其次是吧地震作用当做动力作用的两种方法——反应谱法和动力时程分析方法。动力载荷的载荷的话，可以根据实际研究的需要加载加速度，速度和位移三种形式，一般采用加速度居多。

对于反应谱法，加载地震作用的时候，aba里面好像要在base motion里面才能加载成功（这个我没有做过，只是大致记得看帖子是这样）；
对于直接的动力时程分析方法，可以直接很方便的在边界条件里施加，借助amplitude。

以上个人意见，希望对你有所帮助。

hunanyangdong · 发表于 2011-2-28 19:57:26

3# shanhuimin923
谢谢shanhuimin923回帖
正常模拟地震波时，好像要去掉施加地震加速度的边界约束。但是在用粘弹性人工边界模拟半无限地基时，去掉人工边界后波就无法在侧边界透射了，从而发生反射，影响结果。
既然一般得到的数据都是地震的加速度时程曲线，为什么要编程序，算等效节点力加在边界节点上，而不直接加加速度边界条件呢，不知道这两种方法有什么区别

jacobi · 发表于 2011-2-28 20:20:24

其实，
（1）当前很多输入的地震加速度时程不知道是地表的、还是某个海拔高度处的时程；
如果不是施加位置处的时程，那么如何转换？
（2）很多时侯采用位移输入可能会更好；
（3）人工边界就是为了模拟地震波的投射现象；
（4）理论上来说，应该通过基岩的时程，反演出需施加加速度bc处的时程，以此时程作为输入；
（5）等效节点力是将bc上的位移×刚度，转换为力的时程了，

记得周锡元、高小旺的地震工程学，同济有个老教授出的一本书好像叫地震工程啥的（好几版了，很厚），再有廖振鹏，以及工力所的一群人的研究甚深，建议楼主参考一下上述牛人的研究成果。

探讨。

hunanyangdong · 发表于 2011-3-3 20:00:13

5# jacobi
谢谢版主，我看了很多刘晶波的论文，其中说道这个等效荷载
一)波动的输入方法
本文通过将地震波动输人问题化为波源问题，即将输人地震动转化为作用于人工边界上
的等效荷载的方法来实现波动输人。
人工边界上的运动由已知入射波和由结构基础产生的散射波组成，散射波由人工边界吸
收，而人射波则需采用一定的方法输人到计算区中。由于本文采用将输人问题化为源问题的方法处理波动输人，满足力的叠加原理，在边界上人射波场和散射波场互不影响。因此，可以将人射波和散射波分开处理，在以下讨论中仅考虑人射波场。

hunanyangdong · 发表于 2011-3-3 20:01:53

本帖最后由 hunanyangdong 于 2011-3-3 21:31 编辑

6# hunanyangdong 5# jacobi

hunanyangdong · 发表于 2011-3-3 20:10:17

5# jacobi

不知道最开始的位移场w是能用什么方式计算出来，然后加到边界上？是不是需要编程序解波动方程哦

还有对于上部结构加地震荷载时，一般是去掉某个方向的固定约束，然后施加加速度；如果我在地基底部边界施加等效荷载，是否需要去掉与荷载对应的边界条件呢？另外，在地基底部边界能直接施加加速度荷载吗？如果能，在施加加速度时程曲线时，像我这种粘弹性边界好像不能去掉，如果去掉了，地基底部变成自由边界，将不能吸收上部结构反射回来的波了

weixiaogang0323 · 发表于 2011-3-7 16:20:29

很好的帖子啊，希望土木领域的仿真高手能够解释一下！顶！~

songfengchao · 发表于 2012-5-21 15:07:53

非常关心此问题的研究

hsgq · 发表于 2012-5-22 17:58:04

这个帖子还是不要沉了，希望能有这方面的大牛能指点迷津一下~

linjiaxiaoyu · 发表于 2012-8-27 15:36:42

想学习一下

齐格弗里德 · 发表于 2012-8-29 20:30:21

1.地应力平衡加固定边界，得出的值要包括节点处的反力RF值，然后将此反力代入到撤销了固定边界而变为粘弹性边界的模型中，有个EI文章里说了这么做，我做过了。
2.我施加弹簧阻尼器就是划分了网格后每个节点施加的，坏处当然是网格没法改，所以先确定固定边界下计算收敛再用这个网格。
我就是直接加加速度的，觉得jacobi说的有道理，我以后再看看。

杜丁 · 发表于 2012-9-1 10:09:04

密切关注此问题，我正有这方面的困扰

luoyw · 发表于 2012-9-1 13:42:25

这段时间被抗震问题困扰，比地震了还难受

安草月珊 · 发表于 2014-9-12 11:20:20

本帖最后由安草月珊于 2014-9-13 16:24 编辑

hunanyangdong 发表于 2011-3-3 20:00
5# jacobi
谢谢版主，我看了很多刘晶波的论文，其中说道这个等效荷载
一)波动的输入方法

您好，请问您最后这个问题怎么解决的，我也看了很多刘晶波的论文，还有其他相关论文，都是说粘弹性边界或者粘性边界不能直接输入加速度波而是要转化为力时程曲线，再输入，但对他们的转化公式是一知半解。如下，刘晶波论文中t0注释说是自由场振动在边界上产生的应力分布，根据W0求得，这个t0是什么？有人说是初始应力，但如果是初始应力的话怎么会通过w0求得呢？初始地应力是γh啊

安草月珊 · 发表于 2014-9-12 11:22:07

我是做地铁地震分析的，请问需要重启动吗？好多困惑，能不能向您请教下？qq842839620

hamaha · 发表于 2014-9-12 13:25:04

hunanyangdong 发表于 2011-3-3 20:10
5# jacobi

不知道最开始的位移场w是能用什么方式计算出来，然后加到边界上？是不是需要编程序解波动方 ...

地震波的模拟没做过，我做的是拟静力加载的模拟。但是不想让波在边界上反射的话，那就使用无限元吧。可以模拟半无限土体。。

安草月珊 · 发表于 2014-9-13 15:56:52

hunanyangdong 发表于 2011-3-3 20:10
5# jacobi

不知道最开始的位移场w是能用什么方式计算出来，然后加到边界上？是不是需要编程序解波动方 ...

您好，刘晶波论文当中t0（由位移w0产生的应力）怎么求出的？你弄明白了吗，求救啊！有人说是是初始地应力，加载地震之前要进行重启动分析。但我觉得初始地应力应该是 γh而不是由w0求得。

xiaoleiip213 · 发表于 2015-4-18 09:48:16

能否把以上问题做个总结，方便我们新手使用，先谢谢了！

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