地震碰撞分析中接触单元模型的精细积分解法

摘要：

地震碰撞数值分析是结构抗震研究的重要内容，将精细积分法引入到地震碰撞数值分析中。结合5种常用接触单元模型的特点，将碰撞力计算式表达成统一的形式，推导了碰撞阶段的精细积分公式。将地震碰撞过程划分为碰撞阶段和非碰撞阶段，对不同的阶段采用不同的积分步长，并且提出一种基于线性加速度假定的碰撞时刻搜索法。用两小球自由弹性碰撞模型对精细积分法程序进行验证。并采用本文方法对 Chau 振动台碰撞试验进行了数值仿真。结论为：数值分析方法既保证了模拟地震碰撞的精度又具有较高的计算效率；在地震碰撞分析中应合理选择接触单元模型和模型参数；对于近似弹性碰撞情况 Hertz 模型和 Hertz-damp 模型数值仿真结果与试验结果吻合较好。

关键词：地震、结构碰撞、数值分析、精细积分法、接触单元

分类号：TU973;U442.5(地下建筑)

资助基金：国家自然科学基金51078306；高等学校博士学科点专项科研基金20106120110004；西安建筑科技大学重大科技项目创新基金ZX0901；陕西省重点学科建设专项资金资助项目E01004

在线出版日期：2016-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：121-128