QUAKE/W（动力响应分析软件）

 

  QUAKE/W软件是一款用来分析由于地震冲击波、爆炸产生的动态载荷或者碰撞产生的冲击载荷等作用下的土工结构动力问题的岩土有限元分析软件。它可用来预测地震作用下的沙土液化范围、超孔隙水压力分部情况等，与SLOPE/W一起可以分析地震或震动作用下的边坡稳定性问题。

 

  

 

1、典型应用：

• 岩土堤坝动力分析
• 天然岩土边坡动力分析
• 软土地基的沉降
• 动态爆炸产生的冲击载荷动力分析
• 地震载荷作用下可能产生超孔隙水压力分析。

 

2、QUAKE/W软件的特点：

• 等效线性分析（阻尼系数和剪切模量随着连续迭代的循环应变而改变）。
• 用样条曲线定义材料参数，包括超载修正函数、剪应力修正、循环次数、孔隙水压力、阻尼系数、剪切模量的衰减等。
• 导入地震记录数据，水平和垂直方向加速度随时间变化的记录都可以导入。
• 边界条件类型包括X和Y方向的位移、力、压力、弹簧、应力、流体压力、阻尼，以及模型的自重载荷。
• 用于分析土体结构相互作用的结构单元，指定的轴向和弯曲刚度时可以影响系统的动力响应。
• 定义历时点，以记录节点历时位移、速度、加速度值；
• 多种方式查看结果：包括x-y平面图形、等值线、变形网格、动画、光谱分析、数据表、莫尔圆等。

 

3、与其它软件的耦合应用：

1）QUAKE/W的计算结果应用于SLOPE/W边坡稳定性分析：

岩土体由于地震载荷作用而产生的惯性力可能会影响结构的稳定性，这种震动也可能产生超孔隙水压力。QUAKE/W软件的计算出来的动应力分布状况和超孔隙水压力可以代入SLOPE/W软件中进行地震载荷作用下边坡稳定性分析。同时SLOPE/W软件可以使用Newmark方法来确定屈服加速度和估计土工结构的永久变形。

 

 

2）用SEEP/W软件中计算QUAKE/W的超孔隙水压力的消散过程：

在QUAKE/W软件中，地震过程中产生的超孔隙水压力可以代入SEEP/W软件中用于研究超孔隙水压力的消散时间。

 

1、典型坝体地震动力分析

  典型坝体在地震荷载作用下的动力响应分析，如下图示，定义了地震加速度时程曲线，并定义了历史记录点。在动力分析模块，软件提供初始应力场分析类型和动力分析类型，还有与SLOPE/W耦合分析类型。QUAKE/W动力分析也可以基于由SIGMA/W计算得到的应力场。

 

2、圣弗南多大坝地震动力分析

    发生在1971年加利福尼亚圣佛南多大坝遭受6.6级的地震发生了灾难性破坏，QUAKE软件蕞这一历史事件进行了数值重现，以调查地震动力作用下超孔隙水压力的生成和液化发生的范围以及地震发生边坡稳定性。下图为某一时刻地震动力变形网格图（变形被放大）和加速度云图以及液化区图。

 

3、基于QUAKE/W应力的坝体稳定性评价

 

4、基于QUAKE/WNewmark变形的边坡稳定性评价