基于粒子群优化算法的软土场地Davidenkov模型参数拟合与应用

摘要：

为探究Davidenkov模型在软土场地地震反应分析中的应用,推导了Davidenkov模型的非线性动力本构模型在初始加载、卸载和再加载阶段的增量剪切模量表达式,并将土体动应力-应变关系推广到三维.基于粒子群优化算法对Davidenkov模型的参数进行拟合,利用MATLAB编制了拟合程序,通过对典型砂土和黏土试验数据进行拟合并验证了方法的适用性,同时对某典型上海软土场地的参数进行了拟合.在此基础上,利用ABAQUS软件提供的二次开发平台UMAT,编制了基于Davidenkov模型的土体非线性动力本构模型计算子程序,利用复杂加载路径验证了该子程序的正确性,实现了在ABAQUS软件中软土非线性动力本构模型的二次开发.最后,以某典型上海软土场地为例,对比分析了上海软土场地基于非线性动力本构模型的计算结果和等效线性化的结果.结果 表明:粒子群优化算法能很好地对Davidenkov模型的参数进行拟合;该非线性动力本构模型计算子程序能够较好地描述软土场地的动力非线性行为;在该算例中,上海软土场地基于非线性动力本构模型的加速度响应值和相对位移响应值要小于等效线性化的计算结果.

关键词：软土场地、非线性动力本构模型、粒子群优化算法、ABAQUS软件、二次开发

所属期刊栏目：38

分类号：TH212;TH213.3(起重机械与运输机械)

资助基金：国家自然科学基金项目51778489;国家科技支撑计划课题2015BAK17B04

在线出版日期：2019-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：8-16