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1.
Introduction Scattering of incident waves by local topographies is one of the most attractive topics in the field of engineering seismology. They can be resolved by either a numerical method or an analyti-cal method. The numerical methods include finite difference method, finite element method, boundary element method, etc. The analytical method is the wave function expansion method. Al-though numerical methods can be used for arbitrary-shaped topographies, the analytical solutions are still … 相似文献
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采用波函数展开法,并借助辅助函数思想,给出了平面SV波入射下半圆凸起地形地表运动的一个解析解,并对解答的收敛性和截断计算精度进行了检验;最后通过若干算例分析了入射频率和入射角度以及凸起地形宽度对地表运动的影响. 数值结果表明,凸起地形对入射SV波具有显著的放大作用, 该放大作用可达自由场的4倍以上. 当入射频率较低时, 位移峰值多位于半空间地表; 而当入射频率较高时,位移峰值多位于凸起地形表面. 相似文献
3.
An analytical solution for scattering of plane P waves by a semi-cylindrical hill was derived by using the wave function expansion method, and convergence of the solution and accuracy of truncation were verified. The effect of incident frequency and incident angle on the surface motion of the hill was discussed, and it was shown that a hill greatly amplifies incident plane P waves, and maximum horizontal displacement amplitudes appear mostly at the inclined incidence of waves, which are located at the half-space; and maximum vertical displacement amplitudes emerge mostly at the vertical incidence of waves, which are situated at the hill. 相似文献
4.
IntroductionEarthquakedamageinvestigationsandtheoreticalanalysesshowthatahillamplifiesincidentwavestremendouslyduetomulti-reflectionofthewaveswithinthehill;notabledynamicstressconcentrationisobservedonwallofatunnel(Pao,Mow,1973;Lee,Trifunac,1979).Therefore,itmaybeassumedthattheexistenceofatunnelinahillmighthavegreateramplificationeffectonthegroundmotionnearby,andthedynamicstressconcentrationofthetunnelinthehillmightbemorenotable.Itiscommonthattherailwaysorhighwaysarethroughahilloramountainwi… 相似文献
5.
借助辅助函数的思想， 采用波函数展开法给出了圆弧形凸起地形中隧洞对入射平面SH波影响问题的一个解析解．数值结果表明，凸起地形中隧洞的存在以及隧洞大小，对凸起地形表面运动，以及凸起地形中的隧洞的动应力集中均具有显著影响． 相似文献
6.
Scattering of SH waves by a scalene triangular hill 总被引：1，自引：1，他引：0
<正>The influence of local landforms on ground motion is an important problem.The antiplane response of a scalene triangular hill to incident SH waves is studied in this paper by using a complex function,moving coordinates and auxiliary functions.First,the model is divided into two domains:a scalene triangular hill with a semi-circular bottom;and a half space with a semi-circular canyon.Wave functions that satisfy the zero-stress condition at the triangular wedges and at the horizontal surface are constructed in both domains.Then,considering the displacement continuity and stress equilibrium, algebraic equations are established.Finally,numerical examples are provided to illustrate the influence of the geometry of the hill and the characteristics of the incident waves on the ground motions. 相似文献
7.
Surface motion of a cylindrical hill of circular-arc cross-section for incident plane SH waves 总被引：2，自引：0，他引：2
A closed-form solution of two-dimensional scattering of plane SH waves by a cylindrical hill of circular-arc cross-section in a half-space is presented using the wave functions expansion method. The solution is reduced to solving a set of infinite linear algebraic equations, using the auxiliary functions and the exterior region form of the Graf's addition theorem. Numerical solutions are obtained by truncation of the infinite equations and their accuracies are demonstrated by convergence of the numerical results and by the extent to which the numerical results fit the exact boundary conditions with increasing the truncation order. The numerical results for some typical cases are then presented for checking accuracies of various numerical methods. The effects of the height-to-width ratio of the hill on surface ground motion are finally illustrated. 相似文献
8.
半空间异质隆起的出平面动力响应:地表运动 总被引：1，自引：0，他引：1
采用闭合解析解对水平地表圆形非匀质隆起出平面运动特征进行详细分析。结果表明：（1）隆起区域介质软硬程度对其出平面地表运动影响非常大，软质隆起表面的地表位移较匀质隆起情况有显著放大，地表运动波动效应明显增强，而硬质隆起则减弱地表运动；（2）软质隆起地表位移幅值最大反应和平均反应增大的程度一般来说至少不低于隆起区域波速降低的程度，很多情况是远大于波速降低的程度，但最大反应出现的位置和频段主要受入射波角度控制；（3）当波垂直传播时，地表位移放大出现在隆起顶部，频率随隆起区变软，明显向低频移动，可出现在很低频段内，且随隆起区变软放大更为显著；（4）当波掠入射时，地表最大位移出现在隆起后表面，地表运动仍然十分强烈，甚至比波垂直入射时隆起顶部反应还要大，但出现在较高频段内。 相似文献
9.
任意圆弧形凸起地形对平面SH波的散射 总被引：22，自引：10，他引：22
本文采用波函数展开方法提出弹性半空间表面一任意圆弧形凸起边界对平面ＳＨ波二维散射的封闭级数解答，利用引入的辅助函数和推广的外域型Ｇｒａｆ加法公式将解答归结为一代无穷代数方程组的求解，解答的数值结果可由无穷方程的截断计算得出，文中从级数项数增加时计算结果的收敛以及边界条件的收敛满足两方面检验了截断计算的精度，并指出了位移解答的收敛速度与主要参数之间的关系，同时，对凸起角点的应力奇异性及其对解答精度的 相似文献
10.
SH波作用下浅埋裂纹附近半圆形凸起的地震动 总被引：2，自引：0，他引：2
利用Green函数、复变函数及多极坐标法研究了浅埋裂纹附近的半圆形凸起地形对SH波的散射问题。首先求解出适合本问题的Green函数,即含有半圆形凸起的弹性半空间内任意一点承受时间谐和的出平面线源荷载作用时位移场的解答。然后,从半圆形凸起地形对SH波的散射问题出发,利用本问题的Green函数在基体内构造裂纹。最后给出了浅埋裂纹附近的半圆形凸起地形对SH波散射的位移场。通过算例讨论了裂纹对地表位移幅值的影响,结果表明裂纹在一定情况下具有减震作用。 相似文献
11.
弹性层状半空间中凸起地形对入射平面SH波的放大作用 总被引：7，自引：0，他引：7
对Wolf理论进行拓展,使之可解决凸起地形对波的散射问题,进而利用间接边界元法,求解了弹性层状半空间中凸起地形对入射平面SH波的放大作用问题。本文模型的显著特点之一是考虑了层状半空间的动力特性以及层状半空间和凸起地形的阻尼;特点之二是计算精度高。文中以基岩上单一土层中半圆凸起地形对入射平面SH波的放大作用为例进行了数值计算分析。研究表明,基岩上单一土层中凸起地形对入射平面SH波放大作用和均匀半空间中凸起地形有着本质的差别;土层动力特性不仅影响凸起地形地表位移的幅值,还会影响地表位移的频谱;阻尼会显著降低凸起地形对高频波的放大作用。 相似文献
12.
In this paper, antiplane response of an isosceles triangular hill to incident SH waves is studied based on the method of complex
function and by using moving coordinate system. The standing wave function, which can satisfy the governing equation and boundary
condition, is provided. Furthermore, numerical examples are presented; the influences of wave number and angle of the incident
waves and the angle of the hill's peak on ground motion are discussed. 相似文献
13.
In this paper, antiplane response of an isosceles triangular hill to incident SH waves is studied based on the method of complex function and by using moving coordinate system. The standing wave function, which can satisfy the governing equation and boundary condition, is provided. Furthermore, numerical examples are presented; the influences of wave number and angle of the incident waves and the angle of the hill‘s peak on ground motion are discussed. 相似文献
14.
蒋通 《地震工程与工程振动》1996,16(2):25-32
本文根据边界元方法建立了位不规则场上刚体的动阻抗和在入射平面波作用下的有效输入运动的分析模型，分析模型考虑了不规则场地和基础对入射波的散射作用以及土与基础的相互作用，通过验证确认了本方法的正确性，文中计算了凹陷，高地和盆地三种不规则场地土不同条件基础的动阻和有效输入的运动，并与半空间地基上相应基础的情况作了对比，计算表明，当基础尺寸与不规则场地范围可比时有必要用本文模型分析不规则场地的影响和土一结 相似文献
15.
利用波函数的Fourier-Bessel级数展开法,推导出了含任意多个圆弧状沉积层的谷地在Rayleigh波入射下二维稳态动力响应的解析解,分析了该级数形式解析解随截断项数的收敛问题,讨论了在获取该解析解的过程中,用于计算Rayleigh波自由场的有限Fourier级数的项数和用于模拟水平地表的大圆弧的半径对解的影响.研究结果表明,该解析解能够在一个非常宽的频带内收敛.最后,利用该解析解,在一个较宽的频带范围内,讨论了谷地中沉积介质的成层性,包括沉积层的层数、软弱夹层的存在及其厚度等因素对地面运动的影响. 相似文献
16.
The ground motion and wave propagation resulting from the scattering of anti-plane (SH) waves by a deep semi-elliptical hill on an elastic half-space are investigated. The solution is the closed-form one based on the method of wave-function expansion, and the expansion of elliptical sine and cosine over the half-range [−π/2, π/2]. The analysis shows that the interference of ground motion depends on several factors such as frequency of the incident waves, incident angle, and the aspect ratio of elliptical hills. Similar to part I: Shallow Hill, numerical results when semi-elliptical tends to semi-circular are compared with the work done by Lee et al. [17]. 相似文献
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圆弧状凹陷地形在平面SH波入射下的动力响应：高频解答 总被引：1，自引：0，他引：1
利用波函数的Fourier-Bessel级数展开法和外域型Graf加法公式,推导了圆弧状凹陷地形对平面SH波二维散射问题的解析解。与现有其他解析解不同的是,该解析解的获得无须求解线性方程组,从而避免了高频波入射下方程组系数矩阵可能出现的病态问题。因此,既使在入射波频率很高的情况下,该解析解也能够收敛。利用该解,在一个非常宽的频带范围内讨论了凹陷地形的几何形状对地面运动的影响。 相似文献
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基于黏弹性人工边界的显式动力有限元方法,研究了突出平台状山谷地形场地的地形效应,分析了山谷地形对地表地震动的影响.结果表明:(1)沿着地震动输入方向地表反应较其他方向上的反应强烈;(2)与单一凸起山体地形对地表地震动的放大效应相比,相邻地形的存在对地表地震动位移傅里叶谱谱比曲线的形状影响不大,但是对PGD有着较大的影响... 相似文献
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利用波函数的Fourier-Bessel级数展开法,推导出了含任意多个圆弧状沉积层的谷地在平面SV波入射下稳态动力响应的解析解,并分析了该级数形式的解析解随着截断项数的收敛问题.其结果表明,该级数解能够在一个非常宽的频带范围内收敛;通过在简化条件下与现有其他解析解的比较,验证了该解析解的正确性;并利用该解析解,以稳态地面运动的位移幅值和相位差为基本参数,在一个较宽的频带范围内讨论了谷地中沉积介质的成层性对地面运动的影响,其结果表明对于多层谷地而言,当入射波频率较高时,散射波之间的干涉显著并且出现了能量聚焦现象. 相似文献
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本文给出了地下圆形衬砌结构与地面上的半圆形凸起地形对垂直于地面入射的SH波散射问题的解答。方法是将求解区域分割成两部分。其一为包含半圆形凸起地形在内的圆形区域Ⅰ，其二为带有一个半圆形凹陷和一个圆形衬砌结构的弹性半空间Ⅱ，半圆形凹陷部分为其公共边界，在区域Ⅰ和Ⅱ中分别构造其位移解，然后再通过移动坐标，使其满足“公共边界”上的条件和地下衬砌的边界条件，建立起求解该问题的无穷代数方程组。最后，本文给出了算例，并讨论了数值结果，给出了圆形衬砌结构周边上的动应力集中系数变化规律。 相似文献