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弹性半空间夹杂群对平面SH波散射的快速多极多域边界元法模拟
被引量：
9
1
作者
刘中宪
武凤娇
+1 位作者
王冬
张海
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期1154-1163,共10页
结合快速多极子展开技术,发展一种高精度快速多域间接边界元方法,用于求解弹性半空间大规模夹杂群对平面SH波的二维散射。数值检验表明,该方法能够高效精确地求解大规模多域散射问题,同时可大幅度降低计算存储量,据此在普通电脑上可实...
结合快速多极子展开技术,发展一种高精度快速多域间接边界元方法,用于求解弹性半空间大规模夹杂群对平面SH波的二维散射。数值检验表明,该方法能够高效精确地求解大规模多域散射问题,同时可大幅度降低计算存储量,据此在普通电脑上可实现数百万自由度二维多域出平面散射问题快速求解,进而分别针对半空间中均匀分布和随机分布的夹杂群,探讨了夹杂群刚度、形状对其周围平面SH波散射的影响规律。研究结果表明:由于弹性波的多次散射相干,使得夹杂群对平面SH波的散射与单夹杂体存在显著差异,总波场空间分布特征和位移频谱特征更为复杂;平面SH波散射特性主要取决于夹杂体的材料软硬程度、几何形状特征和入射波的角度、频率。另外,研究方法和分析结论可为半空间复杂不均质体对SH波散射正、反演分析提供新的技术手段和理论依据。
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关键词
多域散射
平面SH波
快速多极子展开
间接边界元法
夹杂群
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职称材料
基于快速多极边界元法的局部场地对地震波高频散射二维模拟
被引量：
4
2
作者
刘中宪
孙帅杰
+1 位作者
赵瑞斌
王冬
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期2017-2025,共9页
结合快速多极子展开技术与间接边界元法,发展一种新的高频地震波散射(二维平面内)快速模拟方法。精度和效率检验表明该方法具有很高的计算精度、求解效率及良好的数值稳定性,同时可大幅度降低计算存储量。进而以半空间峡谷与凸起地形对...
结合快速多极子展开技术与间接边界元法,发展一种新的高频地震波散射(二维平面内)快速模拟方法。精度和效率检验表明该方法具有很高的计算精度、求解效率及良好的数值稳定性,同时可大幅度降低计算存储量。进而以半空间峡谷与凸起地形对平面SV波的高频散射为例,讨论了峡谷及凸起周围地震波宽频散射基本特征,给出了千米尺度局部场地、0~25 Hz频带宽度的散射模拟结果。分析表明:高频SV波垂直入射下,峡谷角部水平和竖向位移均表现出明显的放大效应,而峡谷底部的散射效应较弱;半圆凸起顶部附近水平位移谱峰值高达5.0,山脚处位移反应则受到明显的抑制作用;斜入射情况,峡谷地形迎波面一侧位移幅值较大,而凸起地形则是背波面一侧放大显著。数值结果可为复杂局部场地中大型工程抗震设计提供部分理论依据。
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关键词
局部场地效应
地震波散射
高频
间接边界元法
快速多极子展开
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职称材料
非连续屏障对Rayleigh波宽频散射三维快速边界元模拟
被引量：
7
3
作者
刘中宪
符瞻远
+2 位作者
苗雨
王治坤
李昌俊
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第19期89-97,共9页
基于单层位势理论,将快速多极子-间接边界元方法(FMM-IBEM)拓展到弹性半空间群桩对弹性波的宽频散射求解,进而研究了Rayleigh波入射下多排桩屏障体系的隔振效果。数值试验表明该方法能够大幅度降低常规IBEM计算所需的存储量和计算量。...
基于单层位势理论,将快速多极子-间接边界元方法(FMM-IBEM)拓展到弹性半空间群桩对弹性波的宽频散射求解,进而研究了Rayleigh波入射下多排桩屏障体系的隔振效果。数值试验表明该方法能够大幅度降低常规IBEM计算所需的存储量和计算量。针对典型算例,讨论了单排桩净距、排桩桩长、场地波速、排桩排数及多排桩之间净距对Rayleigh波的屏障效应。结果分析表明:排桩排数是影响多排桩隔振效果的主要因素,而多排桩之间的排距对隔振效果影响较小;桩间净距和桩长是影响单排桩隔振效果的重要参数,桩距在0.1倍~0.3倍Rayleigh波波长,桩长大于1倍波长时即可取得较好的隔振效果;对于不同的场地,场地土越软,排桩隔振效果越好。对低频波隔振宜采用多排桩进行隔振。
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关键词
快速多极间接边界元法(FMM-IBEM)
RAYLEIGH波
多排桩屏障
隔振
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职称材料
题名
弹性半空间夹杂群对平面SH波散射的快速多极多域边界元法模拟
被引量：
9
1
作者
刘中宪
武凤娇
王冬
张海
机构
天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室
天津城建大学天津市地震工程研究所
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期1154-1163,共10页
基金
国家自然科学基金项目(No.51278327)
天津市应用基础与前沿基础研究计划项目(No.14JCYBJC21900
No.13JCQNJC07400)~~
文摘
结合快速多极子展开技术,发展一种高精度快速多域间接边界元方法,用于求解弹性半空间大规模夹杂群对平面SH波的二维散射。数值检验表明,该方法能够高效精确地求解大规模多域散射问题,同时可大幅度降低计算存储量,据此在普通电脑上可实现数百万自由度二维多域出平面散射问题快速求解,进而分别针对半空间中均匀分布和随机分布的夹杂群,探讨了夹杂群刚度、形状对其周围平面SH波散射的影响规律。研究结果表明:由于弹性波的多次散射相干,使得夹杂群对平面SH波的散射与单夹杂体存在显著差异,总波场空间分布特征和位移频谱特征更为复杂;平面SH波散射特性主要取决于夹杂体的材料软硬程度、几何形状特征和入射波的角度、频率。另外,研究方法和分析结论可为半空间复杂不均质体对SH波散射正、反演分析提供新的技术手段和理论依据。
关键词
多域散射
平面SH波
快速多极子展开
间接边界元法
夹杂群
Keywords
multi-domain scattering
plane SH wave
fast
multipole expansion
indirect
boundary
element
method
inclusions
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于快速多极边界元法的局部场地对地震波高频散射二维模拟
被引量：
4
2
作者
刘中宪
孙帅杰
赵瑞斌
王冬
机构
天津城建大学(天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室)
河北建研科技有限公司
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期2017-2025,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51678390)
天津市科技支撑重大项目(15ZXCXSF00070)
天津市应用基础与前沿技术研究计划重点项目(13JCZDJC35500)
文摘
结合快速多极子展开技术与间接边界元法,发展一种新的高频地震波散射(二维平面内)快速模拟方法。精度和效率检验表明该方法具有很高的计算精度、求解效率及良好的数值稳定性,同时可大幅度降低计算存储量。进而以半空间峡谷与凸起地形对平面SV波的高频散射为例,讨论了峡谷及凸起周围地震波宽频散射基本特征,给出了千米尺度局部场地、0~25 Hz频带宽度的散射模拟结果。分析表明:高频SV波垂直入射下,峡谷角部水平和竖向位移均表现出明显的放大效应,而峡谷底部的散射效应较弱;半圆凸起顶部附近水平位移谱峰值高达5.0,山脚处位移反应则受到明显的抑制作用;斜入射情况,峡谷地形迎波面一侧位移幅值较大,而凸起地形则是背波面一侧放大显著。数值结果可为复杂局部场地中大型工程抗震设计提供部分理论依据。
关键词
局部场地效应
地震波散射
高频
间接边界元法
快速多极子展开
Keywords
local site effect
scattering of seismic wave
high frequency
indirect
boundary
element
method
fast
multi-pole
expansion
分类号
P315.3 [天文地球—地震学]
TU435 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
非连续屏障对Rayleigh波宽频散射三维快速边界元模拟
被引量：
7
3
作者
刘中宪
符瞻远
苗雨
王治坤
李昌俊
机构
天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室
华中科技大学土木与力学学院
天津市地震工程研究所
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第19期89-97,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51678390)
天津市科技支撑计划重点项目(17YFZCSF01140)
文摘
基于单层位势理论,将快速多极子-间接边界元方法(FMM-IBEM)拓展到弹性半空间群桩对弹性波的宽频散射求解,进而研究了Rayleigh波入射下多排桩屏障体系的隔振效果。数值试验表明该方法能够大幅度降低常规IBEM计算所需的存储量和计算量。针对典型算例,讨论了单排桩净距、排桩桩长、场地波速、排桩排数及多排桩之间净距对Rayleigh波的屏障效应。结果分析表明:排桩排数是影响多排桩隔振效果的主要因素,而多排桩之间的排距对隔振效果影响较小;桩间净距和桩长是影响单排桩隔振效果的重要参数,桩距在0.1倍~0.3倍Rayleigh波波长,桩长大于1倍波长时即可取得较好的隔振效果;对于不同的场地,场地土越软,排桩隔振效果越好。对低频波隔振宜采用多排桩进行隔振。
关键词
快速多极间接边界元法(FMM-IBEM)
RAYLEIGH波
多排桩屏障
隔振
Keywords
Rayleigh wave
fast
multi-pole
indirect
boundary
element
method
(
fmp-ibem
)
multi-row pile barriers
vibration isolation
分类号
TH1 [机械工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
弹性半空间夹杂群对平面SH波散射的快速多极多域边界元法模拟
刘中宪
武凤娇
王冬
张海
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于快速多极边界元法的局部场地对地震波高频散射二维模拟
刘中宪
孙帅杰
赵瑞斌
王冬
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
非连续屏障对Rayleigh波宽频散射三维快速边界元模拟
刘中宪
符瞻远
苗雨
王治坤
李昌俊
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019
7
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职称材料
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