显式有限元法在地震工程中应用.pdfVIP

捌限 、 摘 要 ＼／^ 众所周知，地球表面70％以上的海洋底部的大部分为饱和沉积土 层以及在不同的土层中也总存在着饱和±层。地震波从震源通过各种 传播途径，其中经常要通过饱和土层最后到达地面。地壳下部岩层可 以近似地按单相介质处理．地壳上部的连续固体骨架中包含着相互连 通的孔隙和槽路。当其中充满液体时(也包括渗透性较强的饱和土体)， 它可看作两相饱和多孔介质。通常可用Blot动力理论描述两相饱和连 通的多孔介质中的波动现象。但由于Biot动力偏微分方程组和实际工 程问题的复杂性．很少能求得解析解，通常采用数值方法求解，尤其 是有限元法。由于诗算速度慢和要求很大内存，用隐式有限元法对复 杂场地进行动力反应分析时非常不便。而采用解耦技术的显式有限元 法因某一节点的反应量仅和周围节点前一时刻或前几时刻的反应量有 关，无需每一时刻都要求解一联立的方程组，因而可以节省内存和计 算工作量≯本交在己建立的流体饱和两相多孔介质动力反应分析的显 式亳堡壁的基础上根据单相整性垦丝企厦!理想流体介质交界的边 界条件建立起耦联上述三场的豆示有限元法并用于复杂场地中的结构 动力反应分析。 第一章首先简要介绍了流体饱和两相多孔介质动力反应分蕴的显 示有限元法的建立，最后对无质量刚性基础在两相饱和多孔介质和在 单相弹性固体介质中的动力反应进行了分析比较。第二章利用两相介 质、弹性固体介质、理想流体介质动力反应分析的显示有限元法对土 石坝进行了地震反应分析，着重讨论了淤积层对库水动水压力的影响。 第三章利用两相介质、弹性固体介质动力反应分析的显示有限元法对 位于不同土层中的地下洞室进行了地震反应分析，讨论了软弱土层的 存在对地下洞室的影响。第四章对显示有限元法在应用过程中所必须 考虑的稳定性、精度等闯题进行了简要的介绍。 本文的研究内容仅是初步的，将来可以进一步应用到铁路、水利 水电、公路等土建工程的地震反应分析。 象j镌。巧钍 竺：竺堕竺!竺!竺坚 竺翌塑三 ABSTRACT than theocean more 70 floorof niswelllGlOWllth吐most covering saturated e卸吨h，3飘Ⅱ蠡嵋eareformed soil，which of sedimentary percent by in soil of existsdiffe=面t layexs wave=Usually always layers．Seismic passes thecenter untR saturated from re3c；hing sedlmentaxy∞n of锄Jaqnake surface kinds atthebottomof mrotlgh of ways．Terrnnce