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在常规工程动力设计中,常采用刚性地基模型,分析结构的动力特性和动力响应。然而上部结构和地基基础是一个有机整体,人为地将其分开有时会给地震反应计算结果带来较大失真。值得指出的是,地基—结构动力相互作用广泛存在于海洋平台、高层建筑、大坝等领域中,随着这些重大工程的修建,在这方面的研究就更为迫切。本文从有限元、无限元原理出发,结合弹性半空间理论,以广西源口拱坝为例,研究了地基基础与坝体相互作用对坝体动力特性的影响。 为了对动力相互作用影响有一个直观的认识,作者完成了FORTRAN语言编制的计算大型结构动力特性程序,并采用三维8结点非协调等参单元分析了坝体在刚性地基情况下的动力特性,并在MATLAB、ANSYS中计算了坝体的动位移时程曲线。 对于弹性地基情况下坝体的动力特性,作者采用了能够反映半无限域介质中位移衰减特性的映射无限元,通过MATLAB、ANSYS、FORTRAN三种计算软件之间数据交换得出了弹性地基下坝体的动力特性,并通过自编Newmark-β法程序计算了坝体在地震荷载作用下动位移响应。 论文通过比较两种地基情况下的坝体动力特性及动位移时程曲线,得出结论: 广西大学硕士学位论文·地基基础与坝体相互作用体系动力特性分析1.与刚性地基下坝体计算结果相比,由于地基的弹性约束作用,坝体的自振频率降低,周期延长;且在地震荷载作用下,坝顶最大动位移增大。L 本文的有限元一无限元耦合分析方法,不仅可以较好地反映波在无限域介质中的能量弥散现象,同时大大减小了计算量,与单纯的有限元法相比,具有显著的优越性。