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該成果題為《A dual-similarities-based scaled boundary finite element method for site response analysis of complex layered half-planes》，發表在國際TOP期刊《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》。

科學問題

土-結構動力相互作用在工程領域中起著關鍵作用，尤其在處理層狀半平面問題時，無限土域對結構動力響應的影響不容忽略。然而，求解層狀半空間的動力特性具有一定挑戰性。

研究進展

研究突破傳統比例邊界有限元法的建模局限，提出了基于雙重幾何相似性的單元構建方法，大幅提升對不規則層狀半空間（如含空腔、斜坡的復雜場地）的建模靈活性和準確性；保持比例邊界有限元法的半解析特性，針對層狀半空間場地動力剛度求解問題，嚴謹推導了對應的一階偏微分控制方程和方程解；通過頻域分析均質場地、正交各向異性場地、橫觀各向同性場地、以及不規則形狀層狀半空間的動力響應，驗證了該方法的魯棒性和準確性。

應用前景

本研究為分析成層場地下工程結構地震響應分析提供關鍵技術支撐，可用于土木工程、水利工程、核電工程等領域土-結構相互作用體系動力分析問題中。