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本文从有限元、无限元原理出发,以广西罗城坡甲拱坝为实际工程背景,研究了拱坝坝体与地基基础动力相互作用体系对拱坝动力反应的影响,并再次证明有限元一无限元耦合系统模拟无限域地基的优越性。 作者采用了刚性地基和弹性地基两种地基模型以做比较分析,刚性地基模型与弹性地基有限元模型用ANSYS来模拟分析其动力特性及地震响应,而弹性地基有限元—无限元耦合模型则是采用自编大型动力程序来实现(FORTRAN程序形成单元刚度质量矩阵,MATLAB完成动力特性和Newmark动位移响应计算),采用能够反映半无限介质中位移衰减特性的映射无限元作为无限单元形式。比较计算结果,可得到以下结论: 1.与刚性地基相比,弹性地基情况下得到更收敛的自振频率,更合理的振型列序,坝顶动位移合理增大。 2.本文所用有限元—无限元耦合方法,既可以模拟拱坝无限域地基,反映波在无限域介质中的能量弥散现象,同时计算成本大大降低,与纯有限元法相比,具有显著优越性。 3.本论文用了两种耦合模型来模拟无限域地基,即8结点有限元与8结点无限元耦合,20结点有限元与12结点无限元耦合。比较计算结果知,后者能得到更加合理的结果,应用过程,应首选后者。