ANSYS 有限元法在形变异常核实中的应用

胡淑芳

（福建省地震局，福建 福州350000）

1 概述

近年来，城镇建设的步伐越来越快，监测地震的形变观测场地经常受到道路铺设、水库修建及其他工程建设的干扰，如何对这些干扰的性质进行科学判断，是对地震预测工作者的巨大挑战。从本质上看，这些干扰均可归结为荷载对场地内观测仪器的影响。研究形变观测场地附近的大型荷载对是否能准确完整的获取地震前兆信息具有十分重要的意义（李祖宁等，2007）。目前，国内外荷载干扰主要分析方法一般分为三种：a. 时间对比方法：调查荷载变化时间，与形变异常时间进行对比；b.模型计算方法：采用具体的数学模型，例如地表集中荷载模型（胡卫建等，2002）；二维有限均布荷载模型、三维集中荷载模型和三维有限线段荷载模型（邱泽华，2004；马栋等，2014）等；c.数值模拟方法：采用ANSYS有限元方法（王秋月等，2010；刘远征等，2010；陶伟等，2014；齐文浩等，2006），通过建模、边界约束、施加荷载等分析荷载干扰。对比以上三种方法，ANSYS 有限元法作为一种新方法，以其强大的分析功能在形变资料的分析中已开始应用。

2 ANSYS 方法概述

有限元法的基本思路是先将物体离散化，离散成有限个并且通过边界上节点相互联结在一起的单元组合，来实现数值近似，逼近或模拟原先的物体，通过这样的处理，就将一个连续的无限自由度问题简化成一个离散的有限自由度问题来求解。在实际工作中，用ANSYS 软件来进行完整的有限元分析，需对所要解决的问题进行整体考虑，其一般流程如图1 所示。……