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相似文献
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1.
用Biot饱和多孔介质动力学理论模拟半球形两相饱和土沉积谷,用单相介质弹性动力学理论模拟周围半空间场地.利用Fourier Bessel 级数展开法,在频域内给出了半空间中半球形饱和土沉积谷场地在平面Rayleigh波入射下三维散射问题的解析解.利用这一解析解计算分析了入射波频率、场地特征(包括孔隙比)对地表位移幅值的影响,并与已有的三维半球形沉积谷场地在单相介质中的散射问题进行了对比分析.  相似文献   

2.
具有饱和土沉积层的充水河谷对平面瑞雷波的散射   总被引:4,自引:3,他引:1       下载免费PDF全文
针对具有饱和土沉积层的充水河谷对平面瑞雷波的散射问题,把半空间场地用单相弹性介质模拟,河谷中的饱和土沉积层用Biot饱和多孔介质动力理论模拟,河谷中的水假定为无黏性流体(理想流体),利用波函数展开法在频域内给出了具有饱和土沉积层的圆弧形充水河谷对平面瑞雷波散射问题的解析解答.文中给出了算例,计算了不同输入频率和高宽比时河谷谷底的位移幅值.算例表明由于具有饱和土沉积层的充水河谷存在,使得河谷谷底的位移幅值放大4倍多,并且它的幅值随着河谷谷底位置的不同而产生较大的变化.  相似文献   

3.
具有饱和土沉积层的充水河谷对平面波的散射   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
把波函数展开方法用于地震波散射问题的研究中,首次在频域内给出了具有饱和土沉积层的圆弧形充水河谷对平面P波和SV散射问题的解析解答. 其中半空间场地用单相介质弹性动力理论模拟,河谷中的饱和土沉积层用饱和多孔介质的Biot动力学理论模拟,河谷中的水用无黏性流体(理想流体)介质模拟. 文中还给出算例,计算了不同高宽比的河谷谷底的位移幅值,分析表明河谷地形的存在使得半空间介质表面的位移幅值随着观察点位置的变化变化较大.  相似文献   

4.
饱和土中深埋圆柱形衬砌洞室对瞬态平面波的散射   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
基于Biot饱和多孔介质动力学理论,运用Laplace变换和波函数展开法,根据饱和土体与衬砌结构交界面的连续条件和衬砌结构内边界上的应力自由条件,得到饱和土中深埋圆柱形衬砌洞室对瞬态平面P波和SV波散射问题的解答,该解答可以退化成为饱和土中深埋圆柱形空穴或弹性夹塞物的情形,并很容易转换成为对稳态波散射的解.通过与已有的相关问题的解析解答进行对比,验证了该解答的正确性.同时利用Laplace逆变换的数值方法,给出了饱和土和衬砌中应力和位移场在时域内的数值解,通过算例,分析了衬砌厚度、刚度对衬砌内边界处应力集中因子的影响.  相似文献   

5.
饱和土中浅圆弧状埋置基础对平面P波散射解答   总被引:1,自引:0,他引:1  
李伟华 《华南地震》2008,28(1):11-20
在Biot饱和多孔介质动力学理论的基础上,利用Fourier—Bessel级数展开法,首次得到饱和土中浅圆弧状埋置基础对平面波散射问题的解答.并利用该解对有埋置基础的饱和土场地地面运动的幅值及其分布进行分析,研究了基础弹性对平面P波作用下饱和土地基与基础动力相互作用的影响。  相似文献   

6.
饱和土沉积谷场地对平面SV波的散射问题的解析解   总被引:14,自引:8,他引:6       下载免费PDF全文
把波函数展开方法用于饱和多孔介质中波的传播的研究中,给出了不同土层界面条件(透水条件和不透水条件)下具有饱和土沉积层的圆弧形沉积河谷场地对平面SV波散射问题的解析解. 其中沉积谷软土场地用饱和多孔介质的Biot动力学理论模拟,半空间场地用单相介质弹性动力理论模拟. 对于入射角大于临界入射角时,产生的面波的波函数用有限Fourier级数展开,这种方法适用于较大的入射波频率范围,这是现存的数值方法所不能比拟的一大优点. 文中算例分析了入射波频率和入射角对地震地面运动的影响.  相似文献   

7.
在Biot饱和土波动理论的基础上,采用波函数展开法,研究了饱和土体中单个圆柱体对倾斜入射PI波的散射特性,计算了背向散射谱和总散射截面积。结果表明,饱和土体中PI波倾斜入射时,随着倾斜入射角的增大,总散射截面积在减小,产生的散射波主要以PI波和SV波为主;随着饱和土体渗透系数的减小,PI波、PⅡ波和SV波背向散射谱平均幅值均呈增大趋势,但PI波背向散射谱幅值变化程度较小。  相似文献   

8.
平面SV波在饱和土半空间中圆柱形孔洞周边的散射   总被引:3,自引:1,他引:2  
在Biot饱和多孔介质动力学理论的基础上,利用Fourier—Bessel级数展开法,得到SV波在饱和土半空间中圆柱形孔洞周边的散射问题的解析解答。与已有相关问题的解析解答进行对比,验证了此解的正确性,并给出算例,分析了入射频率对柱面上的应力集中因子的影响。  相似文献   

9.
饱和土中平面应变波在圆柱体上的散射和折射   总被引:14,自引:1,他引:13  
胡亚元  王立忠 《地震学报》1998,20(3):300-307
采用修改的Biot波动方程,考虑土颗粒压缩和固液两相的粘滞作用,推导出饱和土中平面应变波在圆柱体上的散射和折射问题的理论解答;并求出当圆柱体为空腔、刚性体、单相土介质和流体介质时散射和折射的势函数幅值方程.   相似文献   

10.
饱和土半空间中地下圆形衬砌洞室对平面SV波的散射   总被引:2,自引:0,他引:2  
在Biot饱和多孔介质动力学理论的基础上,利用Fourier-Bessel级数展开法,通过对舍有衬砌洞室的局部场地进行波场分析,得到饱和土半空间中圆柱形衬砌洞室对平面SV波的散射问题的解析解。经验证,本文得到的解可以退化为半空间单相介质的情况。通过与已有的单相弹性介质半空间中圆柱形衬砌洞室对平面SV波散射问题的解析解的对比,验证了此解的正确性。在解析解的基础上,数值计算给出洞口动应力集中放大系数,分析了入射频率和孔洞埋深对柱面上的应力集中因子的影响。  相似文献   

11.
Diffraction of plane SV waves by a cavity in poroelastic half-space   总被引:2,自引:0,他引:2  
This paper presents an indirect boundary integration equation method for diffraction of plane SV waves by a 2-D cavity in a poroelastic half-space.The Green’s functions of compressive and shear wave sources are derived based on Biot’s theory. The scattered waves are constructed using fi ctitious wave sources close to the boundary of the cavity, and their magnitudes are determined by the boundary conditions. Verifi cation of the accuracy is performed by: (1) checking the satisfaction extent of the boundary c...  相似文献   

12.
分别对"考虑两种压缩波和幅值比例系数"和"考虑一种压缩波(P1或P2波)但不考虑幅值比例系数"两种不同势函数下的半空间饱和多孔介质中Rayleigh波求解进行详细推导,理论分析表明"考虑两种压缩波和幅值比例系数"下Rayleigh波求解推导更为严密,与饱和多孔介质中存在两种压缩波的事实相一致。在研究半空间饱和多孔介质中Rayleigh波时应采用"考虑两种压缩波和幅值比例系数"的势函数。  相似文献   

13.
平面P波在饱和半空间中洞室周围的散射(I):解析解   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用波函数展开法给出了入射平面P波在饱和半空间中圆形洞室周围散射问题的一个解析解。半空间假定为无粘性流体饱和介质,满足Biot理论。采用一种基于实验数据的孔隙率和模量之间的线性关系来确定Biot模型中的介质参数。解答考虑了透水边界和非透水边界两种情况。对边界条件进行了数值检验,结果表明,随着级数截断项数的增大,边界残量衰减很快。解答为进一步研究入射波频率和角度、边界渗透条件、孔隙率、泊松比等参数对散射的影响奠定了基础。  相似文献   

14.
Scattering of plane harmonic P, SV, or Rayleigh waves by a two-dimensional rough cavity completely embedded in an isotropic elastic half-space is investigated by using a direct boundary integral equation method. The cavity’s roughness is assumed to be in the form of periodic or random perturbations of arbitrary amplitude superimposed to a smooth elliptical shape. For the randomly corrugated cavities the normal or the uniform probability distribution functions are assumed. Based on multiple random cavity results, the corresponding average surface response is computed. These are compared with the corresponding periodically corrugated and smooth cavity responses. The surface response is evaluated for different cavity shapes and incident waves and for a range of frequencies. The surface motion results are used to determine the peak surface motion frequencies. They depend strongly upon the basic inclusion shape (the principal axes) and the nature of the incident wave. Strong similarity in the peak surface motion frequencies can be observed for the rough and smooth cavity models for both circular and elliptical shapes. In order to quantify the importance of the cavity corrugation upon the surface motion, a roughness influence factor is defined in terms of the rough and smooth cavity surface responses. This factor strongly depends upon the type of the incident wave, the nature of the cavity corrugation, the basic cavity shape, and the frequency. The factor clearly shows the effect of the cavity roughness upon the surface motion.  相似文献   

15.
本文采用辅助函数的思想,利用复变函数和多级坐标的方法给出了SH波入射条件下多个半圆形沉积谷地附近浅埋圆形孔洞动力分析问题的解答。将整个求解区域分割成两部分来处理,区域I为多个半圆形沉积谷地,区域II为浅埋圆形孔洞附近带半圆形凹陷的半无限弹性空间。在区域I和II中分别构造位移解,并在二个区域的“公共边界”上实施位移应力的连续条件,建立求解该问题的无穷代数方程组。最后,本文给出了算例和数值结果,并对其进行了讨论。  相似文献   

16.
The scattering and diffraction of plane SV waves underground, circular, cylindrical cavities at various depths in an elastic half space is studied in this paper. The cavities, studied here, are at depths of two to five cavity radii, measured from the surface to the center of the cavity. Fourier-Bessel series are used to satisfy the wave equation and the boundary conditions. When the angle of incidence of the plane SV wave exceeds the critical angle, surface waves are generated, which are expanded in terms of Fourier series, which also involve Bessel functions. The surface displacement amplitudes and phases that are presented show that the results depend on the following parameters: (1) The angle of incidence, θβ; (2) the ratio cavity depth to the cavity radius, h/a; (3) the dimensionless frequency of the incident SV wave, η; and (4) Poisson's ratio, v. The presence of the cavity in the half space results in significant deviation of both the displacement amplitudes and phases on the nearby half space surface from that of a uniform half space.  相似文献   

17.
饱和多孔微极介质的波动方程及其势函数方程   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
胡亚元 《地球物理学报》2005,48(5):1132-1140
土是由一定尺寸大小颗粒所构成的多孔介质,具有明显的颗粒特性,当土颗粒间的孔隙被流体(如水或油)充满时则成为饱和土.利用微极理论和Biot波动理论的研究成果,把饱和土中多孔固体骨架部分近似地视为微极介质,孔隙中的流体部分视为质点介质,获得饱和多孔微极介质的弹性波动方程.借鉴Greetsma理论,建立了饱和多孔微极介质弹性本构方程力学参数与相应单相介质弹性参数的相互关系,使饱和多孔微极介质弹性波动方程中的物理参数具有明确的物理意义,易于在试验中确定.运用场论理论把饱和多孔微极介质的波动方程简化为势函数方程,建立了饱和多孔微极介质中五种弹性波的弥散方程,数值分析了五种简谐体波在无限饱和多孔微极介质中的传播特性. 结果表明,P1波、P2波和剪切S1波的波速弥散曲线与经典饱和多孔介质基本相同,当频率小于临界频率ω0时旋转纵波θ波和横波S2波不存在,当频率大于临界频率ω0时,θ波和S2波的传播速度随频率增加而减小.  相似文献   

18.
Diffraction of plane SH waves by a semi-circular cavity in half-space   总被引:1,自引:0,他引:1  
This paper presents a closed-form solution for diffraction of plane SH waves by a semi-circular cavity in half-space by using wave function expansion method. Accuracy of the solution is checked by the displacement residual and stress residual along the boundaries. Numerical results show that there are notable differences for response amplitudes between a semi-circular cavity and a whole-circular cavity in a half-space.  相似文献   

19.
针对饱和多孔介质中热弹性波的传播特性问题,基于多孔介质理论和广义的热弹性模型,研究平面S波在饱和多孔热弹性介质边界上的反射问题.以考虑流-固耦合的饱和多孔介质波动方程和热-弹耦合的广义热弹性基本方程出发,建立饱和多孔介质的热-流-固耦合弹性波动模型.通过引入势函数并考虑自由透水和绝热的边界条件,经过理论推导最终给出在饱...  相似文献   

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