The Method of Computer Simulation of Seismic Vibrations Buried Structures, Taking into Account the Interaction with the Soil Base

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

An effective method for numerical simulation of seismic vibrations of buried structures is presented, taking into account the nonlinear interaction with the ground base. The novelty of the proposed approaches lies in the application of the superimposed grid method to separate incident, transmitted and reflected waves in the ground base at the boundary of the calculated subdomain in contact with the structure, as well as the use of quasi-uniform grids with linear viscosity to dampen radiated waves, reduce the dimension of a discrete finite element problem and reduce computational costs. An assessment of the applicability of a two-dimensional planar formulation to solve the three-dimensional problem of earthquake resistance of structures is made.

About the authors

V. G. Bazhenov

The Scientific Research Institute of Mechanics of the National Research Nizhny Novgorod State University named after N.I. Lobachevsky

Author for correspondence.
Email: bazhenov@mech.unn.ru
Russian Federation, Nizhny Novgorod

N. S. Dyukina

The Scientific Research Institute of Mechanics of the National Research Nizhny Novgorod State University named after N.I. Lobachevsky

Email: ndyukina@inbox.ru
Russian Federation, Nizhny Novgorod

References

  1. Li B., Liu Y., Zhao Y., Liu X. Hybrid absorbing boundary condition for piecewise smooth curved boundary in 2D acoustic finite difference modelling // Exploration Geophysics. 2017.
  2. Izadian S., Aghazade K., Amini N., Wang Y. Semi-exact local absorbing boundary condition for seismic wave simulation // J. Geophysics and Engineering. 2021. 0. 1–12.
  3. Баженов В.Г., Дюкина Н.С., Кибец А.И. Численное решение трехмерных задач взаимодействия сооружений с грунтовым основанием при сейсмических нагружениях // Проблемы прочности и пластичности. 2007. № 69. С. 137–142.
  4. Дюкина Н.С., Котов В.Л., Дьянов Д.Ю., Борляев В.В. Анализ возможностей пакета программ Логос при расчете сейсмического воздействия на сооружение // Проблемы прочности и пластичности. 2021. Т. 83. № 2. С. 160–169.
  5. Золотов А.Б., Акимов П.А. О задачах расчета конструкций с постоянными физико-геометрическими характеристиками по одному из направлений в аналитических и дискретно-континуальных формах // Строительная механика и расчет сооружений. 2005. № 1. С. 55–60.
  6. Баженов В.Г., Котов В.Л. Решение задач о наклонном проникании осесимметричных ударников в мягкие грунтовые среды на основе гипотезы плоских сечений // ДАН. 2008. Т. 423. № 4. С. 470–473.
  7. Петров И.Б., Фаворская А.В. О совместном моделировании волновых явлений сеточно-характеристическим методом и разрывным методом Галёркина // Доклады РАН. Математика, информатика, процессы управления. 2022. Т. 506. № 1. С. 62–67.
  8. Xiong Zhang, Wegner J.L., Haddow J.B. Three-dimensional dynamic soil–structure interaction analysis in time // Earthquake Engineering & Structural Dynamics. 1999. 28(12) P. 1501–1524.
  9. Desai C.S. Behavior of Interfaces Between Structural and Geologic Media // International Conferences on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics. 1981. P. 619–638.
  10. Калиткин Н.Н., Альшин А.Б., Альшина Е.А., Рогов Б.В. Вычисления на квазиравномерных сетках. М.: Физматлит, 2005. 224 с.
  11. Feldgun V.R., Karinski Y.S., Yankelevsky D.Z., Kochetkov A.V. A new analytical approach to reconstruct the acceleration time history at the bedrock base from the free surface signal records // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2016. V. 85. P. 19–30.
  12. Баженов В.Г., Котов В.Л. Математическое моделирование нестационарных процессов удара и проникания осесимметричных тел и идентификация свойств грунтовых сред. Монография. М.: Физматлит, 2011. 208 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences