本文關鍵詞：半無限彈性空間中移動荷載動力響應的頻域-波數(shù)域比例邊界有限元法分析　出處：《振動工程學報》2017年05期 　論文類型：期刊論文

  更多相關文章： 土動力學 半無限彈性空間 虛功原理 移動荷載 頻域-波數(shù)域比例邊界有限元法

【摘要】：基于Fourier積分變換和虛功原理,形成了頻域-波數(shù)域比例邊界有限元法,分析了移動荷載作用下半空間域彈性空間動力響應。首先對半無限域彈性體的動力控制方程進行時間到頻域,荷載移動方向的空間域到波數(shù)的Fourier積分變換,然后選擇比例中心,利用虛功原理,在地鐵隧道孔洞橫截面環(huán)向上采用有限元法意義離散,建立了頻域-波數(shù)域比例邊界有限元方程,進而形成了一階微分矩陣方程形式的半無限空間動力剛度。文中理論推導表明:利用文中方法分析半無限域中沿地鐵隧道結構縱軸向的移動荷載動力響應問題,不僅可避免無窮邊界計算處理誤差,而且可極大減小計算分析量。計算結果表明:半無限彈性地基的振動響應隨移動荷載速度增大而增大,尤其是當荷載速度增大到土體剪切波速后,振動波傳播到土體表面引起土體振動顯著增大,土體振動性增大,將會對土體及表面結構的安全性形成一定影響,另一方面土體的振動在沿地鐵隧道縱軸向的衰減比豎向慢。
[Abstract]:Fourier integral transform and based on the principle of virtual work, the formation of the frequency wavenumber domain scaled boundary finite element method, analysis of the response of half space elastic dynamic space under moving loads. The first semi infinite elastic body dynamic equations of time to frequency domain Fourier transform load moving direction of the spatial domain to the wavenumber, then the proportion of the center, using the principle of virtual work, the finite element method is adopted to discrete significance of subway tunnel cross section ring hole, established frequency wavenumber domain scaled boundary finite element equations, and the formation of the semi infinite space form a dynamic differential matrix equation of stiffness. Theoretical deduction in this paper shows that the use of this method analysis of moving loads along the longitudinal axis to the subway tunnel structure dynamic response of semi infinite domain, not only can avoid the infinite boundary calculation error, and can greatly reduce calculation amount. The calculation results show that with increasing the velocity of the moving load increases the vibration response of semi infinite elastic foundation, especially when the load speed increases to shear wave velocity, vibration wave propagation to the soil surface increased significantly by soil vibration, vibration of the soil increased, the security will be on the soil and surface structure of the formation of a certain influence, another vibration in the aspect of soil along the subway tunnel longitudinal attenuation ratio of vertical slow.

【作者單位】： 華東交通大學教育部振動與噪聲工程中心;南昌工程學院土木與建筑工程學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51269021,51478184,51569016) 江西省自然科學基金重點資助項目(20133ACB20006) 江西省教育廳科技資助項目(GJJ14755,GJJ151096) 江西省優(yōu)勢科技創(chuàng)新團隊建設計劃項目(2017BCB19001)
【分類號】：TU435;U231;U451
【正文快照】： 引言對于半無限地基土體動力響應,采用有限元法,不可避免需建立有效的人工邊界與合理離散網(wǎng)格。盡管目前國內外學者已建立了具有各自優(yōu)點的人工邊界模型動力有限元法[1-3],分析無限域地基土體動力問題,但仍不具有有限元意義上的精確性,即低階邊界精度不足、高階邊界穩(wěn)定性差,

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本文編號：1428506