一般座標系による3次元任意形状不整形地盤の地震応答解析

使用通用坐标系进行3D任意形状不规则地面地震反应分析

基本信息

批准号：
15710140
负责人：
松田敏
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Kansai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

1.半楕円体状不整形地盤モデルに対して,代数に生成した非直交の初期格子を逐次改良することにより「部分的に直交する一般座標系」,即ち「深さ」方向の座標曲線が他の2つの座標曲線と直交する座標系を生成し,リカッチ法を適用することによって地震応答解析を実施した。そして,3次元境界要素法による解析との比較により,その精度について検討を加えた。不整形地盤の応答特性において特に重要な意味を持つ長周期領域では概ね良好な結果が得られた。解析精度および適用範囲(有効帯域)は採用する一般座標系の密度,均質性に強く依存するのに対して,未だ一般座標系の生成過程でこれらの属性を任意にコントロールすることは難しい。従って,広帯域の解析を実現するためには,十分に密な座標系(格子)を採用し,付随する大規模な演算を効率的に行うための解析上のさらなる工夫が必要である。2.2次元,3次元不整形地盤の内部で生成される表面波に注目し,その分散性において等価な平行2層地盤の層厚(等価層厚)をもって,不整形地盤の幾何学的形状が地震応答特性に及ぼす影響を定量化した。等価層厚は外部半無限地盤の不整形地盤に対する拘束の強さに関係し,等価層厚が大きい程拘束が弱く,表面波のエアリー相が長周期側に遷移し,結果として優勢な表面波が生成されることを示した。また,直達波と表面波の干渉として,不整形地盤内の増幅特性の複雑な空間分布を簡易に説明できることを示した。3.レーリー・リッツ法により任意形状不整形地盤の固有振動数,固有振動モードを高精度で評価できることを示した。そして,不整形地盤から外部地盤への波動逸散効果を,不整形地盤内の媒質の減衰の効果として導入することにより,モーダル・アナリシスを展開し,不整形地盤の増幅特性を簡易に評価できることを示した。

1。对于半层状不对称地面模型，一个坐标系统，其中“部分正交通用坐标系统”与其他两个坐标曲线正交是通过连续改进对代数中产生的非正交初始晶格的连续改进而产生的，即在代数中产生的“深度”方向，即通过“深度”响应进行了响应，并且是通过了地震响应分析的。然后通过与3D边界元素方法进行比较检查分析的准确性。在长期区域中获得了总体良好的结果，这对不规则基础的响应特征具有特别重要的意义。尽管分析的精度和应用范围（有效频段）在很大程度上取决于所采用的通用坐标系的密度和均匀性，但在通用坐标系的生成过程中，仍然很难任意控制这些属性。因此，为了实现宽带分析，需要进一步的分析技术来采用足够的致密坐标系统（晶格）并有效地进行大规模计算。 2。着眼于在二维和三维不规则的地面内产生的表面波，用平行的两层接地的层厚度（等效层厚度）定量了不规则地面对地震响应特征的几何形状的影响，这在其分散性方面相当于。等效层的厚度与外部半无限土壤不规则表面的约束强度有关，并且表明，等效层厚度越大，较弱的约束和表面波变换到长期侧面的曝光相，从而导致了流行的表面波的产生。还表明，在不规则的地面上放大特性的复杂空间分布可以轻松解释为直接波和表面波之间的干扰。 3。已经表明，雷利 - 里兹方法可以以高精度评估任意形状和不规则形状地面的固有频率和自然振动模式。然后，有可能引入从不规则形成的地面到外部地面的波浪耗散的作用，以作为在不规则形成的地面中衰减培养基的作用，并进行模态分析，结果表明，不规则形成的地面的放大特征可以轻松评估。