層狀飽和半空間中凹陷地形或隧洞對(duì)彈性波的散射.pdf

1、研究波在層狀飽和場(chǎng)地中的傳播,在理論和實(shí)際工程中均有十分重要的意義.Wolf建立了彈性土層的動(dòng)力剛度矩陣,形成了解決層狀場(chǎng)地中波的傳播以及土-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用等問題較完整的理論.如何將這一理論推廣到飽和土的動(dòng)力響應(yīng)分析中將是本課題著重解決的問題. 采用Biot基本模型,通過引入勢(shì)函數(shù),求得方程通解,進(jìn)而建立了飽和土層和半空間的精確對(duì)稱動(dòng)力剛度矩陣.矩陣中各參數(shù)均有明確的物理意義,計(jì)算精度不受土層分層厚度的影響,非常便于工程應(yīng)用.

2、利用層狀飽和土的動(dòng)力剛度矩陣,給出了層狀飽和場(chǎng)地中分布荷載或孔隙水壓作用于與水平向有夾角的傾斜直線時(shí)的動(dòng)力Green函數(shù).解決了利用間接邊界元法計(jì)算層狀飽和場(chǎng)地中局部地形對(duì)彈性波散射以及土-結(jié)構(gòu)相互作用中的關(guān)鍵問題. 對(duì)層狀飽和場(chǎng)地的自由場(chǎng)反應(yīng)分析進(jìn)行了系統(tǒng)研究.給出了不同透水條件下,半空間自由表面運(yùn)動(dòng)與入射波幅值的關(guān)系,并分析了半空間上單一土層和剛度增長(zhǎng)場(chǎng)地兩種典型層狀飽和場(chǎng)地. 利用間接邊界元方法求解了層狀飽和場(chǎng)地中

3、凹陷地形對(duì)入射平面彈性波的散射問題.飽和土的剪切模量、孔隙率、滲透系數(shù)等參數(shù)及界面透水條件對(duì)波的散射有重要影響.上覆土層的厚度、剛度對(duì)位移結(jié)果有重要影響,說明了利用層狀模型分析的必要性. 利用間接邊界元法,研究并討論了單相層狀半空間和均勻半空間中洞室對(duì)入射平面彈性波放大作用的顯著差別及原因,并指出了利用層狀模型研究的必要性及合理性.利用間接邊界元方法求解了層狀飽和場(chǎng)地中洞室對(duì)入射彈性波的散射問題.界面透水條件和入射波頻率對(duì)地表位