MIDAS GTS 工程概况-粘弹性人工边界

K N
G R
A
C cp A
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实例：
例题： 土体介质剪切模量G＝1 ，泊松比， 0 .2 5 介质密度 1 ，S波和P波波速分别为1和 3 ， 荷载为随时间变化函数，如下图3所示，并以 三角形分布作用于半空间表面。计算时间步 长为0.01。截取宽为4、高为2的平面作为计 算区域，单元大小为0.1 X 0.1，模型周围设 置粘弹性动力人工边界。
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We Analyze and MIDAS DesignIT the Co., Future Ltd.
粘弹性边界在GTS中的应用
Material Version 2.6.0, 2008
MIDAS Information Technology Co., Ltd.
[0.35，0.65]和[0.8，1]； 为介质密度， c p 分别为S波和P波波速， cs 、 A有限元网格的面积，对于二维问题就是网 格的边长。
C cs A
•
切向（平行与边界的方向）弹 簧系数与阻尼系数的计算：
R：为产生动力效应的荷载的位置距 人工边界的距离。 G:介质的剪切模量。
注：以上公式参数于“一致粘弹性人工边 界及粘弹性边界单元”.刘晶波，谷音，杜 义欣.岩土工程学报.
四边形平面应变单元 见图 1
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知识要点：
粘弹性人工边界：
• 模型土体与模型外侧土体之间 相互作用关系与图二所示。在 节点的法向及切向都加上一个 弹簧阻尼系统。 对于二维问题，弹簧刚度及阻 尼系数与网格的边长有关。
•
图2 人工边界等效物理系统
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知识要点：
人工边界参数的计算：
• 法向（垂直于边界的方向）弹 簧系数与阻尼系数的计算：
K T G R A
T 和 N 是两个系数，取值范围分别是：
图1 模型网格
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工程概况：
表 1 模型概括 分析类型 单位系统 模型尺寸 单元 材料特性 及边界 二维平面应变非稳定流分析 KN，m，s
宽
高 土体 边界
4m
2m 弹性 弹簧，阻尼
1Leabharlann Baidu
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工程概况：
在动力分析中，常常涉及人工边界的问题。如隧道的爆破
施工、隧道列车的动荷载对转岩的影响、地震动对结构的影响等等。
下面以一简单的实例来说明粘弹性人工边界在GTS中的应用。
图4 荷载位置示意图
图3 荷载加载示意图
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