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該成果題為《A dual-similarities-based scaled boundary finite element method for site response analysis of complex layered half-planes》，發(fā)表在國(guó)際TOP期刊《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》。

科學(xué)問題

土-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用在工程領(lǐng)域中起著關(guān)鍵作用，尤其在處理層狀半平面問題時(shí)，無限土域?qū)Y(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響不容忽略。然而，求解層狀半空間的動(dòng)力特性具有一定挑戰(zhàn)性。

研究進(jìn)展

研究突破傳統(tǒng)比例邊界有限元法的建模局限，提出了基于雙重幾何相似性的單元構(gòu)建方法，大幅提升對(duì)不規(guī)則層狀半空間（如含空腔、斜坡的復(fù)雜場(chǎng)地）的建模靈活性和準(zhǔn)確性；保持比例邊界有限元法的半解析特性，針對(duì)層狀半空間場(chǎng)地動(dòng)力剛度求解問題，嚴(yán)謹(jǐn)推導(dǎo)了對(duì)應(yīng)的一階偏微分控制方程和方程解；通過頻域分析均質(zhì)場(chǎng)地、正交各向異性場(chǎng)地、橫觀各向同性場(chǎng)地、以及不規(guī)則形狀層狀半空間的動(dòng)力響應(yīng)，驗(yàn)證了該方法的魯棒性和準(zhǔn)確性。

應(yīng)用前景

本研究為分析成層場(chǎng)地下工程結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，可用于土木工程、水利工程、核電工程等領(lǐng)域土-結(jié)構(gòu)相互作用體系動(dòng)力分析問題中。