基于粒子群優(yōu)化算法的軟土場(chǎng)地Davidenkov模型參數(shù)擬合與應(yīng)用
摘要:為探究Davidenkov模型在軟土場(chǎng)地地震反應(yīng)分析中的應(yīng)用,推導(dǎo)了Davidenkov模型的非線性動(dòng)力本構(gòu)模型在初始加載、卸載和再加載階段的增量剪切模量表達(dá)式,并將土體動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系推廣到三維。基于粒子群優(yōu)化算法對(duì)Davidenkov模型的參數(shù)進(jìn)行擬合,利用MATLAB編制了擬合程序,通過對(duì)典型砂土和黏土試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合并驗(yàn)證了方法的適用性,同時(shí)對(duì)某典型上海軟土場(chǎng)地的參數(shù)進(jìn)行了擬合。在此基礎(chǔ)上,利用ABAQUS軟件提供的二次開發(fā)平臺(tái)UMAT,編制了基于Davidenkov模型的土體非線性動(dòng)力本構(gòu)模型計(jì)算子程序,利用復(fù)雜加載路徑驗(yàn)證了該子程序的正確性,實(shí)現(xiàn)了在ABAQUS軟件中軟土非線性動(dòng)力本構(gòu)模型的二次開發(fā)。最后,以某典型上海軟土場(chǎng)地為例,對(duì)比分析了上海軟土場(chǎng)地基于非線性動(dòng)力本構(gòu)模型的計(jì)算結(jié)果和等效線性化的結(jié)果。結(jié)果表明:粒子群優(yōu)化算法能很好地對(duì)Davidenkov模型的參數(shù)進(jìn)行擬合;該非線性動(dòng)力本構(gòu)模型計(jì)算子程序能夠較好地描述軟土場(chǎng)地的動(dòng)力非線性行為;在該算例中,上海軟土場(chǎng)地基于非線性動(dòng)力本構(gòu)模型的加速度響應(yīng)值和相對(duì)位移響應(yīng)值要小于等效線性化的計(jì)算結(jié)果。
注: 保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),如需閱讀全文請(qǐng)聯(lián)系振動(dòng)與沖擊雜志社