應(yīng)用背景

混凝土大壩、核電站、高層建筑、橋梁等大型土木結(jié)構(gòu)體質(zhì)龐大，在地震荷載的激發(fā)下會(huì)導(dǎo)致支撐土體或巖石的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而進(jìn)一步影響結(jié)構(gòu)本身的運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)與土壤之間的這種相互作用需要精確建模，以設(shè)計(jì)抗震結(jié)構(gòu)，正確評(píng)估現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的抗震安全性。這種土壤結(jié)構(gòu)相互作用的工程分析存在若干難點(diǎn)：（一） 對(duì)相關(guān)地震斷層和地質(zhì)特征的了解有限：（二） 現(xiàn)有分析軟件中缺乏準(zhǔn)確的地震輸入方法：（三） 無(wú)法有效地模擬無(wú)限大的土壤域。LS-DYNA現(xiàn)在有一種新的土壤結(jié)構(gòu)相互作用分析方法，它高效、合理地應(yīng)用地震力，并以較低的計(jì)算成本準(zhǔn)確模型無(wú)邊界域。LS DYNA將地震力納入土壤結(jié)構(gòu)模型，只使用土壤結(jié)構(gòu)界面的自由場(chǎng)地面運(yùn)動(dòng), 無(wú)邊界域是采用完美匹配層模擬，可以有效的吸收邊界上的反射波。

案例說(shuō)明

如上圖所示，模型分為三個(gè)部分，柱體，土體和包裹土體的PML土體，材料參數(shù)如下：

PML單元材料為*MAT_PML_ELASTIC，彈性模量和密度均和土體保持一致，除了材料采用230號(hào)材料外，PML土體的單元算法要選擇2號(hào)算法，如下圖所示。

土體和柱體之間采用*INTERFACE_SSI關(guān)鍵字定義接觸，該關(guān)鍵字在地震結(jié)構(gòu)分析中非常常用，具體的用法也可以參考LS DYNA的關(guān)鍵字手冊(cè)，這里不再贅述。

采用*DEFINE_CURVE的定義地震荷載，地震荷載的施加采用*LOAD_SEISMIC_POINT施加在土體和柱體的接觸面上。

計(jì)算結(jié)果