Siren是用于预测现场对地震事件的响应的Oasys程序。根据Heiderbrecht等人(1990)的说法,Siren分析了一维土柱对其底部地震运动输入的响应。该程序允许为指定的土柱和基岩运动计算各种内容,包括任意节点的位移、速度和加速度时间响应,土壤剖面中任何元素的应力-应变曲线,随时各海拔相对位移,基础反应谱和表面反应谱,光谱比(地表/基岩)等,又可以用来评估影响特定结构的地面运动,或审查设计期间要考虑的峰值地面加速度。
安装激活教程
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2、安装程序,勾选我接受许可证协议条款
3、安装设置
4、完成后将patched中的文件复制到安装目录中,替换
使用帮助
1、时间步长计算
在每个时间步长ti,作用在每个土层中的剪应力是根据当时该层中存在的剪应变计算的。每个集中质量上的净力计算为质量上方和下方的剪切应力之差。
然后将加速度ai计算为净力除以质量。
在下一个时间增量ti+1结束时质量的位移di+1。计算为
其中rt是计算时间步长。
速度vi由下式给出
计算出质量的位移后,可以确定每一层的下一个时间步长t i+1的剪应变和剪应力,并重复该过程,直到达到指定的总时间。
为了计算土壤中的剪应力,程序将每种土壤材料类型表示为弹塑性行为弹簧,如下所示。弹塑性行为由机械土层模型表示。
弹簧的设置方式是,如果单调卸载,整体响应将与指定的相同。如图所示,在卸载和重新加载时,弹簧根据马辛原理表现出滞后现象。一旦确定了每个土层的剪应力,就可以根据剪应力和剪应变历史计算剪应力。
2、基岩激发
该程序可以使用 Papastamatiou (1973) 提出的原理模拟波部分传输到土壤沉积物下面的岩石中。 在这种方法中,输入基础速度被修改为
其中vb是输入基础速度,vs是指定的输入速度,τ是最低土壤单元中的剪切应力,vr是基础岩石的剪切波速度,ρr是基础岩石密度。如果选择基岩运动为“传输”,则使用此方法。如果选择“非传输”,vb等于vs。对于将露头岩石加速度时间历史用于输入运动的常规计算,应选择“传输”。对于在深度已知地震动的异常情况(即通过钻孔测量或通过另一个程序反卷积),应选择“非传输”。
输入激励可以指定为基本运动或力激励。
可以将基本运动指定为具有恒定或变化时间步长的加速度、速度或位移时间历史。如果计算时间步rt小于输入时间步,程序将输入转换为加速度,并使用线性插值来确定每个计算时间步的值。
激振力作为节点力的时间历程施加在用户指定的节点上。
3、土壤自然期
每一层的自然周期为
其中 G、h 和 ρ 分别是层剪切模量、厚度和密度。 为了数值稳定性,时间步长必须小于 0.3Tmin,其中 Tmin 是层的最小周期。
4、粘性阻尼
除了滞后阻尼之外,还可以将粘性阻尼添加到系统中。对于正常情况,这可以设置为零;但是,它们可能适用于模拟土壤表面的简单结构。
在应用粘性阻尼的情况下,作用在土柱各层上的剪应力被修正,使得任何给定元素上的应力都可以从以下等式计算。
其中 τi 是单元 i 的剪切应力,τiCurve 是基于单元 i 的 G/G0 曲线的剪切应力,vi 是单元 i 的速度,vi+1 是单元 i+1 的速度(即直接位于下方的单元) 和 Cdash 是从以下等式计算的缓冲系数
其中 Cdamp 是阻尼系数,G0 是初始剪切模量,P 是场地周期,Hi 是计算阻尼系数的单元 i 的高度。
5、分步指南
要在Siren中分析土壤柱,请按照下列步骤操作。
·通过选择“文件|创建一个新文档”从主菜单新建”,或单击标准工具栏的“新建”按钮。
·通过选择“数据|输入基岩数据”基岩的菜单命令
·为不同的土壤层定义材料。
·定义土壤元素。
·输入时间历史数据或使用“文件|导入”导入’菜单命令。
·输入分析控制规范。
·通过选择’分析|检查输入数据的有效性。从主菜单检查数据。
·如果数据有效,分析模型。
·通过双击网关输出选项卡中的“文本输出”或选择“查看|查看”在“输出视图”中查看结果。主菜单中的结果选项。要以图形方式查看结果,请选择“查看|图形’从主菜单。
·要修改分析后的数据,必须通过选择“分析|删除”来删除结果。主菜单的删除结果选项。