[发明专利]饱和土层中非连续群桩隔振模拟方法

摘要

发明公开了一种饱和土层中非连续群桩隔振模拟方法，属于建筑工程与环境振动控制技术领域。该方法基于Biot两相介质理论，利用高精度三维间接边界元方法研究了单排‑多排桩屏障系统对流体饱和多孔弹性半空间中入射Rayleigh波的隔振效果。包括建立三维饱和场地‑群桩模型，基于Biot饱和多介质理论推导饱和格林函数，采用间接边界元法根据边界条件建立方程求解，最后进行地震响应模拟分析以期实现对群桩后建筑结构的保护作用。本发明有益效果：为饱和不均匀介质条件下群桩隔振问题的求解提供一种新的高效算法和实用程序，为实际复杂工程的模拟带来显著的经济效益。

主权项

1.一种饱和土层中非连续群桩隔振模拟方法，步骤如下：步骤一、根据饱和土介质与三维群桩介质参数建立三维饱和群桩模型，所述三维饱和群桩模型为在地表下方的饱和土介质中预埋多个混凝土方桩形成的饱和半空间S1、桩域S2；离散所有桩‑土交界面和土层表面形成离散边界单元，所述离散边界单元的中心位置设为x_m，虚拟负载中心设为y_n，土层表面、桩与土壤之间交界面单元数分别设为N₁和N₂，桩顶与土层表面上的单元数量为N₀；步骤二、进行三维饱和土层群桩隔震模拟：根据步骤一所述三维饱和群桩模型和离散边界单元，构造自由波场和散射波场并求解，确立边界条件求解虚拟波源密度，叠加自由波场和散射波场计算总波场；步骤三、根据步骤二所述的三维饱和土层群桩隔震模拟进行结果分析：定义饱和土与群桩的介质参数，利用Rayleigh波波长归一化各参数，采用振幅衰减系数A_RF衡量屏障的隔振效果，A_RF定义为设置屏障后屏蔽区内的竖向振幅与无屏障时的竖向振幅之比，A_RF值越小表示群桩隔振效果越好。