层状地基-非线性结构系统地震响应特性分析 被引量：1

1

作者 房营光 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期1011-1016,共6页

根据从系统能量导出的地震动力方程,采用渐近解析法对层状地基-非线性结构系统的地震响应进行了分析,给出了共振区的振幅-频率以及相位-频率的解析公式,并对地基参数的不同取值,给出了一系列相应的计算结果。进而根据计算结果分析了地... 根据从系统能量导出的地震动力方程,采用渐近解析法对层状地基-非线性结构系统的地震响应进行了分析,给出了共振区的振幅-频率以及相位-频率的解析公式,并对地基参数的不同取值,给出了一系列相应的计算结果。进而根据计算结果分析了地基参数对结构地震响应特性的影响,讨论了共振区畸变、振幅的分叉和突变现象以及“路径”效应等非线性动力特性。分析结果表明,同一类别地基的参数变化对结构的动力特性有显著的影响,按现行抗震设计方法对层状地基-非结构系统进行抗震分析时,可能产生较大的偏差,需考虑相互作用和非线性特性,以使设计参数更合理和优化。 展开更多

关键词 层状地基 非线性结构 地震响应 分叉 突变

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多层地基-非线性结构系统地震响应的分叉与突变

2

作者 房营光 《世界地震工程》 CSCD 2003年第4期132-137,共6页

根据系统能量,由拉格朗日方程导出多层地基-非线性结构系统地震响应分析的动力方程,利用突变模型分析了系统地震响应的分叉和突变特性,讨论了振幅响应的跳跃现象和"路径"效应等非线性动力特性以及地基参数对分叉集和突变性质... 根据系统能量,由拉格朗日方程导出多层地基-非线性结构系统地震响应分析的动力方程,利用突变模型分析了系统地震响应的分叉和突变特性,讨论了振幅响应的跳跃现象和"路径"效应等非线性动力特性以及地基参数对分叉集和突变性质的影响,得出了对地基-结构动力系统设计有一定参考价值的结论。 展开更多

关键词 层状地基-非线性结构系统 地震响应 分又 突变

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结构-地基开放系统动力相互作用问题的高效解法 被引量：18

3

作者 刘晶波 谷音 李彬 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期112-116,121,共6页

应用黏弹性人工边界将结构-地基开放系统转化为近似的封闭系统,利用等效地震波动输入方法将波动散射问题化为波源问题,再采用振型叠加法对近似封闭系统进行分析,由此建立了一种结构-地基开放系统动力反应问题的高效计算方法。采用高效... 应用黏弹性人工边界将结构-地基开放系统转化为近似的封闭系统,利用等效地震波动输入方法将波动散射问题化为波源问题,再采用振型叠加法对近似封闭系统进行分析,由此建立了一种结构-地基开放系统动力反应问题的高效计算方法。采用高效算法分别计算了二维弹性半空间波源问题和地震作用下结构-地基动力相互作用问题算例,并与采用常规的直接时域逐步积分法给出的计算结果进行了对比,由此讨论了高效算法的特点。与常规直接动力分析方法相比,高效算法可以在确保模拟精度的同时,有效降低计算工作量、节省计算时间,并且结构-地基动力相互作用系统的模型越大、自由度越多,高效算法的优越性就越突出,从而为大型结构-地基系统动力相互作用问题数值分析提供了一种高效而精度足够的解法。 展开更多

关键词 开放系统 封闭系统 结构-地基动力相互作用 波动输入 高效算法

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层状饱和地基-轨道-列车耦合系统轨道不平顺引起的振动分析 被引量：5

4

作者 巴振宁 金威 梁建文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第15期88-97,共10页

采用半解析方法研究了层状饱和地基-轨道-列车耦合系统的动力响应问题。层状饱和地基由任意水平饱和土层和下卧饱和半空间组成,轨道采用以无限长欧拉梁模拟的钢轨、连续质量块模拟的轨枕和Cosserat模型模拟的道砟组成的三层系统,列车模... 采用半解析方法研究了层状饱和地基-轨道-列车耦合系统的动力响应问题。层状饱和地基由任意水平饱和土层和下卧饱和半空间组成,轨道采用以无限长欧拉梁模拟的钢轨、连续质量块模拟的轨枕和Cosserat模型模拟的道砟组成的三层系统,列车模拟为弹簧和阻尼元件连接的多刚体系统。振动输入由钢轨的竖向不平顺提供。通过地基表面轨道中心处竖向位移与道砟位移相等实现层状饱和地基和轨道的耦合,通过在车轮与钢轨间引入Hertizian接触弹簧来实现轨道与列车的耦合,首先求得频率-波数域内解答,然后通过Fourier逆变换求得时间-空间域内振动响应。文中验证了方法的正确性,并进行了数值计算分析,研究表明钢轨不平顺引起的列车动荷载振动频率较低时,随着列车运行速度的增大地基表面位移幅值逐渐增大;振动频率较高时,列车运行速度对位移幅值峰值的影响不明显,但列车驶过后地基的振动明显增大,振动时间变长。 展开更多

关键词 层状饱和地基 地基-轨道-列车耦合系统 格林函数 轨道不平顺

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结构-地基系统静-动力联合分析模型 被引量：4

5

作者 王峥峥 高波 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期165-170,共6页

以有限区域模拟无限区域的动力计算必须考虑边界上波的传播效应,应不使波在边界上发生反射再返回到计算域中,并且应考虑初始静力场对其动力反应的影响。因此,基于无限元的静、动力特性提出静-动力统一无限元,通过算例验证无限元静-动力... 以有限区域模拟无限区域的动力计算必须考虑边界上波的传播效应,应不使波在边界上发生反射再返回到计算域中,并且应考虑初始静力场对其动力反应的影响。因此,基于无限元的静、动力特性提出静-动力统一无限元,通过算例验证无限元静-动力统一人工边界在静-动力联合分析模型中的精度和稳定性。结果表明:无限元静-动力统一人工边界在静力、动力及静-动力联合分析模型中具有很高的精度和良好的稳定性,突破了传统动力人工边界不能兼顾静力效应的局限。 展开更多

关键词 结构-地基系统 静-动力分析模型 无限元统一边界 有限元 人工边界

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周期分布结构-地基系统在竖向传播地震作用下的透射边界模型 被引量：7

6

作者 沈冯强 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2000年第2期173-176,181,共5页

结构-地基有限模型中传统的固定（或自由）边界错误地将地震能量全都陷入结构的计算模型，严重影响了结构地震反应的计算精度．为了改善这一不合理状况，该文提出周期分布结构-地基系统在竖向传播地震作用下的透射边界模型，用于处理结... 结构-地基有限模型中传统的固定（或自由）边界错误地将地震能量全都陷入结构的计算模型，严重影响了结构地震反应的计算精度．为了改善这一不合理状况，该文提出周期分布结构-地基系统在竖向传播地震作用下的透射边界模型，用于处理结构-地基的动力相互作用。在地基有限模型的底面使用阻尼或改进的阻尼透射边界，侧边使用捆绑边界。文中算例表明该透射边界模型不仅有效，而且还能应用于一般结构-地基系统的非线性动力反应分析。 展开更多

关键词 透射边界模型 地震反应 周期分布 结构-地基系统

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地基-结构系统地震响应的突变模型分析 被引量：1

7

作者 房营光 曹洪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期729-732,共4页

由拉格朗日方程导出地基-结构系统地震响应分析的动力方程,利用突变模型分析了系统对地震响应的复杂过程,并分析了振幅响应的跳跃现象和“路径”效应等非线性动力特性,得出了有意义的结论。分析结果对地基-结构系统的参数设计有一定的... 由拉格朗日方程导出地基-结构系统地震响应分析的动力方程,利用突变模型分析了系统对地震响应的复杂过程,并分析了振幅响应的跳跃现象和“路径”效应等非线性动力特性,得出了有意义的结论。分析结果对地基-结构系统的参数设计有一定的参考价值。 展开更多

关键词 地基-结构系统 地震响应 突变分析 跳跃

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有限深度介质上梁非线性能量汇减振的Winkler地基实现 被引量：1

8

作者 刘宗通 马建军 郭颖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期237-245,共9页

土-结构相互作用对结构动力学特性的影响是一种具有非线性能量汇特征的效应。利用考虑土体质量的Winkler地基梁理论,将有限深度弹性介质等效为非线性能量汇系统的附加质量,建立简谐激励下弹性介质上简支梁系统的非线性动力学模型。采用G... 土-结构相互作用对结构动力学特性的影响是一种具有非线性能量汇特征的效应。利用考虑土体质量的Winkler地基梁理论,将有限深度弹性介质等效为非线性能量汇系统的附加质量,建立简谐激励下弹性介质上简支梁系统的非线性动力学模型。采用Galerkin方法和增量谐波平衡法分析了弹性介质上简支梁的非线性动力响应。利用数值计算方法验证了理论结果的正确性,并分析了非线性能量汇的有效性。通过参数优化和分析,揭示了不同参数范围内Winkler地基的减振效果,讨论了其最佳参数范围。研究结果表明:在合理的参数范围内,弹性介质对其支承梁的动力响应有良好的抑制作用,能够快速有效地吸收共振条件下的振动能量,并具有良好的鲁棒性。优化后的非线性能量汇可使梁的共振幅值降低超95%,且具有较宽的减振频带。研究成果从非线性能量汇的角度展现了土-结构相互作用效应的减振机理,为基于弹性地基设计的结构振动抑制提供了理论依据。 展开更多

关键词 土-结构相互作用 Winkler地基梁理论 非线性能量汇 增量谐波平衡法 减振

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地基-结构相互作用系统的时域参数识别

9

作者 黄义 刘增荣 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期785-793,共9页

　提出地基_结构相互作用系统的时域参数识别方法·　在建立地基_结构相互作用的计算模式和运动方程的基础上,运用扩展的卡尔曼滤波技术,将相互作用系统中的参数作为增加的状态变量,建立了该系统的时域参数识别方法·　并依据... 　提出地基_结构相互作用系统的时域参数识别方法·　在建立地基_结构相互作用的计算模式和运动方程的基础上,运用扩展的卡尔曼滤波技术,将相互作用系统中的参数作为增加的状态变量,建立了该系统的时域参数识别方法·　并依据大型振动台条件下的层状地基_贮仓结构相互作用系统的模型试验数据,实施了地基_结构相互作用系统时域参数识别的全过程·　计算结果表明。 展开更多

关键词 地基-结构 相互作用系统 时域参数识别

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固结效应对结构—地基相互作用的影响及非线性求解

10

作者 邓子辰 谢彬 《中国海上油气（工程）》 1993年第1期28-33,共6页

在Biot理论中,u-p形式的方程其系数矩阵不具备对称性,给问题的求解带来了困难。本文采用一种有效变换,使其系数阵得到对称化,从而可对固结效应进行非线性求解。

关键词 固结效应 非线性 结构-地基 作用

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设备-高层结构-地基土体系交互计算方法 被引量：1

11

作者 姜忻良 张崇祥 +1 位作者 姜南 罗兰芳 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期433-439,共7页

提出了模拟设备-高层结构-地基土体系振动台实时子结构试验的数值交互计算方法,并且结合地基土在强震作用下并非全部进入非线性的特点,认为可尝试将具有局部非线性特点的地基土模型作为数值子结构、设备-高层结构体系作为试验子结构,从... 提出了模拟设备-高层结构-地基土体系振动台实时子结构试验的数值交互计算方法,并且结合地基土在强震作用下并非全部进入非线性的特点,认为可尝试将具有局部非线性特点的地基土模型作为数值子结构、设备-高层结构体系作为试验子结构,从而在振动台实时子结构试验中考虑地基土非线性特性影响。采用分支模态子结构法与线性-非线性混合约束模态子结构法推导了设备-高层结构-局部非线性地基土体系的运动方程。选用一幢13层钢框架设备-高层结构-地基土体系模型作为分析实例,采用MATLAB与ANSYS分别建立设备-高层结构体系与局部非线性地基土计算模型,两者之间进行数值交互计算,发现土-结构相互作用与设备的频率变化对设备与结构的地震反应有重要的影响。 展开更多

关键词 分支模态子结构 约束模态子结构 线性-非线性 设备-高层结构-地基土体系 数值交互计算

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考虑动水压力和流固耦合的库水-坝体-地基系统建模与动力分析 被引量：6

12

作者 赵佳耀 黄丹 +1 位作者 徐业鹏 王磊 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期524-529,共6页

结合动水压力模型和罚函数耦合算法,考虑地基和坝体结构的接触以及边界效应,构建动水压力和流固耦合作用下的库水-坝体-地基地震响应分析模型和方法。通过与试验结果及解析解和实测数据对比,验证了本文模型和方法能准确反映系统地震荷... 结合动水压力模型和罚函数耦合算法,考虑地基和坝体结构的接触以及边界效应,构建动水压力和流固耦合作用下的库水-坝体-地基地震响应分析模型和方法。通过与试验结果及解析解和实测数据对比,验证了本文模型和方法能准确反映系统地震荷载和分析整体耦合系统的动力响应,引入罚函数处理流固耦合界面能提高计算收敛速度。进一步以某重力坝工程实际为背景,验证本文构建的模型和方法适用于库水-坝体-地基耦合系统动力分析的可行性,并分析了地震作用下地基变形对系统动力响应的影响。 展开更多

关键词 结构抗震 动水压力 库水-坝体-地基系统 数值模拟 流固耦合

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非线性瞬态加热过程的高精度动态控制系统—“计算—对分”复合查找法

13

作者 李爱梅 《彭城职业大学学报》 1999年第2期108-110,共3页

介绍一种采集非线性瞬态加热过程燃气锅炉和部分的热应力、应变、结构膨胀量等高温力学性能参数，并描述了动态控制的系统结构原理、控制程序，以及为在极短时间内能达到足够高精度而设计的“计算-对分”复合查找法。

关键词 非线性瞬态加热过程 动态控制系统 “计算-对分”复合查找法 计算机控制系统 燃气锅炉 系统结构 高温力学性能

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二次非线性粘弹性圆板的2/1⊕3/1超谐解 被引量：13

14

作者 李银山 刘波 +1 位作者 龙运佳 张伟 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期20-24,共5页

计及材料的非线性弹性和粘性性质 ,研究了圆板在简谐载荷作用下的 21 31超谐解 ,导出了相应的非线性动力方程。提出一类强非线性动力系统的叠加 叠代谐波平衡法。将描述动力系统的二阶常微分方程 ,化为基本解为未知函数的基本微分方程 ... 计及材料的非线性弹性和粘性性质 ,研究了圆板在简谐载荷作用下的 21 31超谐解 ,导出了相应的非线性动力方程。提出一类强非线性动力系统的叠加 叠代谐波平衡法。将描述动力系统的二阶常微分方程 ,化为基本解为未知函数的基本微分方程 ;及分岔解为未知函数的增量微分方程。通过叠加 迭代谐波平衡法得出了圆板的 21 31超谐解。对叠加迭代谐波平衡法和数值积分法进行了比较 ,两者结果吻合很好。并且讨论了 21 展开更多

关键词 非线性 粘弹性圆板 强非线性动力系统 叠加-迭代谐波平衡法 2/1+3/1超谐解 Maple程序 板壳结构

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桩基础桥梁非线性地震反应分析模型及试验研究 被引量：8

15

作者 王常峰 陈兴冲 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期57-62,共6页

为研究强震下桩基础桥梁的非线性地震反应滞回规律，综合考虑桩侧土水平向仅受压非线性与竖向的摩擦作用以及桩尖土的非线性压入与提离作用，提出了桩基础桥梁的非线性地震反应分析模型，并通过单墩桩基础桥梁模型的拟静力加载试验验证... 为研究强震下桩基础桥梁的非线性地震反应滞回规律，综合考虑桩侧土水平向仅受压非线性与竖向的摩擦作用以及桩尖土的非线性压入与提离作用，提出了桩基础桥梁的非线性地震反应分析模型，并通过单墩桩基础桥梁模型的拟静力加载试验验证了改进模型的合理性。以某客运专线跨度为32m的双线简支梁重力式桥墩为背景，根据不同构件的非线性建立了4种模型，利用非线性时程反应分析方法对4种模型进行分析。结果表明，承台底剪力-水平位移、承台底弯矩-转角呈纺锤状滞回规律，地基土的仅受压非线性特性对地震反应结果影响较大，建议桩基础桥梁在进行非线性地震反应分析时考虑地基土的影响。 展开更多

关键词 桩基础桥梁 地基非线性 桩-土-结构相互作用 双向无拉力双线性弹簧 分析模型 试验研究

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土体-博物馆-展柜-文物全系统中地震传递规律研究 被引量：3

16

作者 杨维国 葛家琪 +3 位作者 李斌斌 王萌 刘佩 邹晓光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期247-255,共9页

为得到作用在文物上真实的地震动特性,建立土体-博物馆-展柜-文物全系统模型和刚性地基(博物馆-展柜-文物)全系统模型,选取3条地震波调幅进行时程分析,通过加速度、位移和文物转角等参数分析考虑土-结构相互作用(soil-structure interac... 为得到作用在文物上真实的地震动特性,建立土体-博物馆-展柜-文物全系统模型和刚性地基(博物馆-展柜-文物)全系统模型,选取3条地震波调幅进行时程分析,通过加速度、位移和文物转角等参数分析考虑土-结构相互作用(soil-structure interaction, SSI)的影响。以Ⅱ类场地为例,分析考虑土-结构相互作用下从土体到文物的震动传递规律,为判别文物在地震作用下的安全性提供更加准确的数据支持。结果表明:对结构而言,考虑SSI使算出的地震响应偏小。对展柜和文物而言,小震下考虑SSI使算出的地震响应偏小。但在中震和大震作用下,考虑SSI效应时展柜和文物的响应存在较多比刚性地基响应大的情况。基于保护文物的角度,在地震分析尤其是大震分析时应考虑SSI的影响。对Ⅱ类场地和4层钢筋混凝土框架结构,考虑SSI影响,在地震波从土体传递到文物这一过程中,大震下结构进入塑性,文物的动力放大系数最大值为5.70(含土体、结构、展柜的动力放大系数),最大滑移量129.69 mm,出现倾覆现象。各个传递环节频谱成分均有一定差别,结构、展柜及文物都会对地震波频谱产生影响,分析时应将每部分的影响都考虑进去。 展开更多

关键词 文物 全系统模型 土-结构相互作用(SSI) 刚性地基 震动传递规律

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对土-结构动力相互作用研究若干问题的思考 被引量：12

17

作者 宰金珉 庄海洋 《徐州工程学院学报》 2005年第1期1-6,共6页

就目前土-结构动力相互作用研究中几个重要问题的研究现状进行了总结,并提出了需要进一步研究的几个课题和研究方法.这些问题包括:(1)深厚软弱地基上土-高层建筑的动力相互作用;(2)软弱地基土-大型地下结构的动力相互作用;(3)拟建建筑... 就目前土-结构动力相互作用研究中几个重要问题的研究现状进行了总结,并提出了需要进一步研究的几个课题和研究方法.这些问题包括:(1)深厚软弱地基上土-高层建筑的动力相互作用;(2)软弱地基土-大型地下结构的动力相互作用;(3)拟建建筑对周围已建建筑物抗震性能的影响;(4)土-结构动力相互作用效应对结构主、被动控制的影响;(5)土-结构动力相互作用涉及的材料和接触面非线性特性;(6)土-结构动力相互作用的试验研究. 展开更多

关键词 土-结构动力相互作用 若干问题 深厚软弱地基 软弱地基土 非线性特性 研究现状 高层建筑 研究方法 地下结构 抗震性能 作用效应 被动控制 试验研究 建筑物 接触面

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基于ANSYS的水闸-地基体系抗震分析 被引量：12

18

作者 麻媛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第12期101-103,106,共4页

在结构-地基体系动力有限元研究的基础上,针对闸底板结构特殊、受力条件复杂使得其抗震稳定分析难度较大的问题,以某水闸工程为例,考虑地震动水压力作用、闸室结构的空间耦联及闸室结构与地基相互作用的影响,利用通用有限元软件ANSYS对... 在结构-地基体系动力有限元研究的基础上,针对闸底板结构特殊、受力条件复杂使得其抗震稳定分析难度较大的问题,以某水闸工程为例,考虑地震动水压力作用、闸室结构的空间耦联及闸室结构与地基相互作用的影响,利用通用有限元软件ANSYS对闸室与地基整体结构进行了抗震计算,并对比分析了反应谱法与时程分析法动力计算结果,同时对该水闸的安全稳定性进行了评价。结果表明,闸底板的转折部位承受拉应力较大,配筋及实际施工过程中应予以重点关注。反应谱法与时程分析法的动力分析结果具有一致性,但反应谱法对地基承载力计算的结果比时程分析的结果保守。 展开更多

关键词 水工结构 有限元分析 水闸-地基系统 反应谱法 时程分析法

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重力坝-基岩相互作用系统人工边界动力分析 被引量：1

19

作者 麻媛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第7期109-111,114,共4页

以大型有限元软件ANSYS为平台集中比较了目前工程中广泛应用的几种人工边界条件,详细分析了半无限地基在各种人工边界以及不同频率的输入荷载作用下的动力分析结果的精确性和稳定性,对重力坝-基岩系统地震响应进行了数值分析。结果表明... 以大型有限元软件ANSYS为平台集中比较了目前工程中广泛应用的几种人工边界条件,详细分析了半无限地基在各种人工边界以及不同频率的输入荷载作用下的动力分析结果的精确性和稳定性,对重力坝-基岩系统地震响应进行了数值分析。结果表明,人工边界的模拟精度与输入荷载的动力特性以及介质的弹性波速存在紧密的关系,当荷载激励频率较高时,相对较高的弹性波速才能保证人工边界的稳定性;黏弹性人工边界简单实用,能更好地模拟人工边界外半无限介质的弹性恢复性能和能量辐射作用。 展开更多

关键词 水工结构 人工边界 重力坝 - 地基系统 动力分析 地震波

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无限元参与地基基础—上部结构动力相互作用分析研究 被引量：1

20

作者 向前 杨敏 《广东土木与建筑》 2005年第9期19-21,共3页

以实际工程为背景,采用自编程序探讨了有限元-无限元耦合系统参与地基基础-上部结构动力相互作用分析的过程,证明此耦合系统与单纯有限元法模拟无限域地基相比具有明显的优越性。

关键词 地基基础-上部结构动力相互作用 动力特性 有限元 无限元 耦合系统 相互作用分析 地基基础 结构动力 有限元法 自编程序

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