有限層法計算基礎動力柔度.pdf

1、基礎動力響應計算的關鍵是求解動力柔度矩陣（動力剛度矩陣）。常見的研究基礎動力響應的方法有：有限元法、邊界元法、子結構法和集總參數(shù)法等等。其中，邊界元法應用較為廣泛，但該法將地基土視為均勻彈性體進行研究，對于三維層狀地基土則很難適用。而本文所采用的有限層法正是考慮了天然地基的分層特點，位移沿水平方向采用連續(xù)可微的級數(shù)，沿厚度方向則采用線性插值計算，特別適于計算三維層狀地基土中基礎的動力響應問題。相比于將地基土視為均勻介質的研究方法，有限層

2、法的分析模型合理，計算過程簡單，計算效率高，精度可滿足工程要求。
　　本研究主要內容包括：⑴基于成層地基土模型和有限單元法、有限條法的相關研究，推導了有限層法的主要理論，包括由最小勢能原理推導出層單元的動力控制方程，層單元質量矩陣、層單元剛度矩陣和層單元等效荷載向量的一般表達形式，以及總質量矩陣、總剛度矩陣和總等效荷載向量的形成方式?；谟邢迣臃ㄖ械幕緞恿刂品匠蹋⒔Y合中心差分法編制了求解成層土中基礎動力響應的FORTRAN程

3、序，利用該程序計算了三層地基土中表面基礎的豎向動力柔度，并將計算結果與用AB AQ US有限元軟件的模擬結果進行了對比，結果表明：兩種方法得到的基礎豎向動力柔度曲線能夠很好的吻合，表明有限層法具有較高的計算精度。而且，編制的有限層法程序的計算效率也高于A BAQ US有限元軟件；有限層法的模型邊界長度A和所取用的級數(shù)的項數(shù)r、t是影響其計算效率和計算精度的關鍵因素。如果不考慮土體阻尼的影響，模型邊界長度 A與基礎邊界長度a的比值（A/a