基于PC集群系統(tǒng)的場(chǎng)地地震反應(yīng)并行計(jì)算研究.pdf

1、本文基于Linux操作系統(tǒng)和MPI并行程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，自行組建了PC集群系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)出了場(chǎng)地地震反應(yīng)并行計(jì)算程序PSAP，實(shí)現(xiàn)了PSAP程序與ANSYS程序的無(wú)縫連接，建立了基于遺傳算法的設(shè)計(jì)地震反應(yīng)譜標(biāo)定方法，并進(jìn)行了場(chǎng)地地震反應(yīng)實(shí)例計(jì)算與分析。主要開(kāi)展了以下研究工作： ①基于Linux操作系統(tǒng)和MPI并行程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，自行組建了PC集群系統(tǒng)，并對(duì)其采用Linpack程序進(jìn)行了性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，所組建系統(tǒng)的并行計(jì)算加速比達(dá)到

2、1.475，效率達(dá)到49.2％，能滿足有限元并行計(jì)算的要求。 ②對(duì)ANSYS程序的并行計(jì)算功能進(jìn)行了分析，并通過(guò)實(shí)際的動(dòng)力有限元分析算例，對(duì)ANSYS程序并行計(jì)算模塊在PC集群系統(tǒng)下的計(jì)算性能進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明，ANSYS程序在PC集群系統(tǒng)下無(wú)法達(dá)到令人滿意的并行計(jì)算性能。 ③基于消息傳遞環(huán)境MPE(Message Passing Environment)下的動(dòng)力有限元并行計(jì)算平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。在PC集群上，采用互聯(lián)網(wǎng)廣泛使

3、用的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，基于消息傳遞標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)MPI(Message Passing Interface)編程環(huán)境，使用Fortran和C語(yǔ)言編寫(xiě)了場(chǎng)地地震反應(yīng)并行計(jì)算程序PSAP。這一程序與ANSYS程序的前處理功能實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫連接。 ④建立了基于遺傳算法的設(shè)計(jì)地震反應(yīng)譜標(biāo)定方法，并在同濟(jì)大學(xué)教學(xué)科研綜合樓場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)項(xiàng)目中采用本方法對(duì)人工合成地震波地表反應(yīng)譜進(jìn)行了標(biāo)定。 ⑤針對(duì)目前場(chǎng)地土層線性和非線性地震反應(yīng)分析