岩土微技术190-如何得到模型的惯性力

Q1： 如何得到模型的惯性力 ：

整体反应位移法中，第一步得到地震等效荷载的时候，需要得到车站或者隧道结构内部土体的惯性力，这个应该如何得到？

问题解答：

以这个中柱法车站为例子，我们在做整体反应位移法，首先提取了从自由场分析中得到的加速度随着高度变化的函数这个函数加载在车站内部节点就是惯性力，但是这个惯性力默认是加载在整体的模型上的，因为需要进行结果的提取与处理。

图11 模型网格

① 按照整体反应位移法的步骤，建立带有车站内部地层与外部地层的模型，四周为固定边界，荷载为随着深度变化的一个加速度函数，在分析的输出控制里面，勾选这个网格点力。

图12 分析控制

② 计算完毕以后，将模型调整为前处理模式，在荷载位置点击从结果建立荷载，此时需要提取对应的节点力，选择中内部地层的所有节点，此时点击建立荷载即为内部地层的惯性力。

图13 根据结果建立荷载

③ 在建立等效地震荷载的工况的时候，将这个内部地层惯性力激活即可。

Q2：时程分析结果位移过大

问题描述：

时程分析计算，相对水平位移值很大，最大值都几百米了，请问原因是什么？

问题解答：

本模型是一个三维地铁车站时程分析案例。其中，边界采用了自由场单元来模拟无限远边界的效果。这里需要注意下，自由场单元在对于此类模型中间有空洞的情况，自由场单元也要做成中间空洞的效果，否则无法计算

  图14 自由场单元

一般变形较大，可能是边界条件，材料参数以及荷载引起的。这里，先查看下土层材料参数，对模量，泊松比检查后，发现没有问题。

对边界条件检查，模型施加了自由场单元，默认进行了自由度约束，因此边界也正常。

图15 自由场边界

检查地震波荷载：发现最大值都接近130G了。这显然是错误的，也是为什么位移如此之大的原因。判断是由于在写入地震安评报告的地震波数据时，没有看清楚单位。查询地震波数据，发现单位不是G而是cm/sec2。

图16 时程荷载函数

因此，需要更改下单位系统，不要使用无量纲加速度，应该改为加速度，单位为cm/s2。

图17 修改后的时程荷载函数

这样，计算的结果就较小了

图18 最终结算结果图