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通过对道路交通荷载下50m和80m深孔的现场振动测试,在时域和频域上分析了有车工况与无车工况下场地孔中位移随深度的衰减规律.结果表明:峰值频率随深度增大而逐步减小,在40m左右深度,峰值衰减因子接近0.2,振动衰减已很明显;与弹性半空间瑞利波的衰减规律对比发现,水平向位移衰减较弹性半空间瑞利波衰减慢,但随着深度增大,衰减因子逐渐接近弹性半空间的瑞利波衰减曲线;垂直向位移衰减因子随着深度逐步减小,且比弹性半空间瑞利波衰减得快. 相似文献
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《岩土力学》2017,(2)
自由状态下层状介质中平面瑞利波相速度与频率及层状介质特性参数有关,表面源激发的瑞利波以柱面波阵面传播,传播速度不仅与频率有关,而且还与传播距离有关,这样,自由状态下层状介质中平面瑞利波传播特性理论不能有效地用于激发瑞利波相速度分析。以薄层法得到的圆盘状表面垂直源激发瑞利波位移响应为基础,导出激发瑞利波相速度,比较激发模态与简正模态相速度差异,分析激发模态空间特性,揭示这种空间特性形成机制。结果表明:源对激发模态传播影响距离不超过一个波长,波场距源越近,激发模态竖直振动传播速度越低;在多模波场,激发模态间相长相干或相消相干导致表观相速度具有较明显的空间特性。该研究可为发展考虑瑞利波频率及空间特性反演数学模型及算法提供指导。 相似文献
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层状地基中瑞利波随深度的衰减特性 总被引：4，自引：0，他引：4
层状地基中瑞利波（Rayleigh wave）的传播规律以及随深度的衰减规律是工程环境微振动分析与控制研究的关键问题之一。采用解析法（矩阵传递法）分析了层状地基中瑞利波弥散曲线,并在此基础上研究了各种频率下不同类型土层（上软下硬、软夹层、硬夹层）中瑞利波位移随深度衰减规律,通过与弹性半空间解的对比发现,瑞利波位移随深度的衰减规律与频率、土层分布密切相关：频率越高,传播深度越浅;特殊土层（软夹层、硬夹层）的存在会局部显著地改变其衰减规律,并且位移峰值的分布受到频率和土层分布的共同影响。最后,将该方法用于分析上海光源工程地基条件下瑞利波随深度的衰减规律,并与现场深孔微振动测试数据进行了比较。结果证明,与弹性半空间解相比,层状地基中瑞利波随深度的衰减规律可以更为准确地反映真实条件下瑞利波随深度的衰减规律。 相似文献
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面波法在深层水泥土搅拌墙中的应用研究 总被引：5，自引：1，他引：4
面波法的理论基础是英国学者瑞利提出的半无限弹性均匀介质中的瑞利面波理论,及其后来发展的半无限弹性层状介质中的频散理论,所有这些理论的前提是半无限弹性空间,对于像水泥土搅拌墙等水平方向宽度有限,并且往往宽度很小的弹性介质,对其瑞利面波的特性研究的很少。对于有限宽度弹性介质,根据其边界条件的不同可以简化为平面应力、平面应变、弹性约束三种情况。通过理论分析发现三种情况下,其瑞利面波（直达波）的速度与半无限弹性空间中的瑞利面波速度相差很小,并通过室内模型试验验证了这一结论,为瑞利面波在水泥土搅拌墙等宽度有限的弹性介质中的应用提供了科学依据。 相似文献
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采用Green函数、保角映射等方法分析SH波上方垂直入射时弹性半空间中椭圆形弹性夹杂与任意方位裂纹的相互作用。首先,求解含椭圆形弹性夹杂的弹性半空间内任意一点承受时间谐和出平面线源荷载作用时的位移基本解,即Green函数,再结合裂纹切割法构造裂纹,得到SH波上方垂直入射时椭圆夹杂和裂纹同时存在条件下的位移场与应力场。作为算例,给出大量的数值结果,探讨不同参数情况下弹性夹杂周边动应力集中系数（DSCF）、地表位移及裂纹尖端动应力强度因子（DSIF）的分布规律,结果表明不同参数的变化会对三者的分布带来一定的影响。 相似文献
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竖向圆形荷载作用下弹性半空间问题的位移和应力解是桩基分析的基础。利用Hankel积分变换,首先导出了弹性地基半空间位移与应力的积分形式的通解。通过适当地引入边界条件和界面位移和应力的连续条件,求得了内部作用竖向圆形荷载时弹性地基半空间位移与应力的积分形式解。在此基础上,给出了不同深度处荷载作用投影范围内竖向位移和竖向正应力的平均值。数值结果验证了解析解的正确性。 相似文献
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This paper shows the presence of noises and technique to reduce these noises during the surface wave analysis. The frequency-dependent properties of Rayleigh-type surface waves can be used for imaging and characterizing the shallow subsurface. Interference by coherent source-generated noise inhibits the reliability of shear-wave velocities determined through inversion of the phase velocities of Rayleigh waves. Among these interferences by non-planar, non-fundamental mode Rayleigh waves (noise) are body waves, scattered and non-source-generated surface waves, and higher-mode surface waves. For the reduction of noise, the filtering technique is implemented in this paper for the multichannel analysis of surface wave method (MASW). With the de-noising technique during the MASW method, more robust and reliable outcome is achieved. The significance of this paper is to obtain pre-awareness about noises during surface wave analysis and take better outcomes with de-noising performance in near surface soil investigations. 相似文献
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考虑地基横观各向同性和非均匀性,建立孔隙率、密度、剪切模量及渗透系数同时随深度变化的非均匀饱和地基模型,模型中考虑参数间的耦连影响,并引入非均匀因子表征地基的不均匀程度。基于Biot多孔介质理论建立以土骨架位移和孔隙水压力为基本未知量的控制方程,采用微分算子法对控制方程进行解耦求解,推导出非均匀饱和地基中瑞利波的频散方程。将推导结果分别退化到均匀饱和地基和单一弹性地基,验证了结果的正确性。通过数值算例,对非均匀饱和地基中瑞利波的传播速度、衰减系数及位移分布进行分析。结果表明：在低频区,饱和地基的非均匀性对瑞利波传播速度、衰减和位移都有显著影响,质点运动轨迹也由此发生变化;随着频率的升高,这种影响逐渐减小,当频率趋于无穷大时,瑞利波速度收敛于弹性地基中的波速;地基非均匀性增大了瑞利波的传播阻抗性,瑞利波位移加速衰减,传播深度小于均匀饱和地基。随着非均匀性增大,质点竖向位移的衰减快于水平位移,这种差异造成质点椭圆运动轨迹的扁率减小。此外,地基中非均匀土层厚度越小,则地基非均匀程度越高,对瑞利波的传播影响越大。 相似文献
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Sanjeev Anand Sahu Soniya Chaudhary Pradeep Kumar Saroj Amares Chattopadhyay 《Arabian Journal of Geosciences》2017,10(5):120
The study of surface waves (Rayleigh wave) finds their virtuous applications in a numerous geological and geophysical fields including water, oil, gas, and other subsurface geological probing and exploration. The present paper efforts to investigate the influence of initial stress, Earth magnetism, and gravity on propagation of Rayleigh waves. Considered model is consist of a liquid layer lying over a magnetoelastic orthotropic half-space under self-weight and initial stress. Method of separation of variable is used to solve the equation of motion. Solutions of governing equations are obtained in terms of displacement. Frequency relation for Rayleigh wave has been obtained and matched with classical Rayleigh wave equation. In addition to classical case, some existing results have been deduced as particular case of the present study. Obtained results have been shown through numerical illustrations. It is found that the considered parameters (initial stress, Earth magnetism, and gravity) have prominent effect on phase velocity of Rayleigh wave. Graphical representations have been made to exhibit the velocity profile of Rayleigh waves for different cases with the help of MATHEMATICA. The present study may be useful for seismologists and engineers who are concern with applications of wave propagation in magnetoelastic orthotropic medium. 相似文献
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基于土-结构动力相互作用（SSI）的原理,将求解包含局部复杂地形的散射场问题,分解为规则开挖场地的动刚度、包含复杂构造散射体的动刚度和自由场波动输入3个问题的求解,并依据子结构控制方程,提出了一种高精度的比例边界有限（SBFEM）计算模型。通过计算半圆形河谷和半圆形沉积河谷两个算例,验证了SBFEM计算模型的正确性。较为系统地讨论了矩形峡谷、垂直断层和孤凸山体等常见复杂地形对Rayleigh波场的散射作用。结果表明：峡谷深度、软弱断层破碎带和孤凸山体对Rayleigh波都有一定阻挡作用;峡谷宽度、断层宽度和硬性断层填充物等因素对Rayleigh波散射作用影响不明显。SBFEM分析模型可应用于隔震沟、隔震帷幕设计,对大坝、桥梁等工程的选址提供有益的建议。 相似文献
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表面波有效相速度近似分析方法 总被引：1，自引：0，他引：1
分层介质中瑞利面波有多个模态,表面瞬态响应是多个模态响应的叠加。在近场,面波模态响应传播速度随传播距离而变化;在远场,其趋于模态相速度。由分层介质表面两不同点响应互谱分析(SASW)得到的有效相速度并不对应于面波基阶模态相速度,它与波场中高阶模态能量分配比例有关。有效相速度随传播距离而变化,近场体波对有效相速度影响较大。对分层介质在简谐荷载下表面质点位移响应进行了互谱分析,得到了有效相速度理论值,通过理论值与测试值匹配分析可估算分层参数,该分析方法考虑了近场及高阶面波模态对有效相速度的影响。 相似文献
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Rayleigh wave dispersion signals are significant to underground investigation.Tradition-ally,uniformed trace spacing is employed in surface wave surveys.In some cases,however,uneven trace spacing is often encountered because of the limitations of the site condition.In order to study the influence of uneven trace spacing on the dispersion data construction of Rayleigh waves,data acquisi-tion is performed based on a 2.5D field layout with a linear array of geophones fixed and a mobile source.The observation d... 相似文献
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Garvin’s variant of the Cagniard technique has been used to evaluate exactly the displacements at points within a homogeneous, isotropic, perfectly elastic, solid half space due to a buried explosive line source. The disturbance at any given time is confined to a region bounded by the free surface of the half space and theP wave front within it. The disturbance associated with the Rayleigh pulse affects a smaller region bounded by the free surface and the PP wave front. 相似文献
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稳态瑞利波法在中国的应用及进展 总被引：3，自引：1，他引：2
采用电磁震源的稳态瑞利波法在我国应用已有近10年的历史,是我国应用最早的面波勘探方法。近10年来,通过理论和试验两方面的研究,在资料采集、处理和解释方面都取得了显著进展;确定"拐点"和"之字型"异常为D-vR曲线上地层界面的两种基本异常形态;根据单条曲线的形态,可以确定洞穴、裂隙、松软带等地质异常的基本类型;并获得了深达一二百米以上的实测资料。稳态瑞利波法成功地应用到许多大、中、小型工程项目之中,解决了一些复杂的工程地质问题,在勘探深度、解释精度和空洞判断准确率方面都达到了较高水平。稳态法所具有的优势是其它类似物探方法包括目前的瞬态面波法很难比拟的。可以预见,随着稳态和瞬态方法、仪器的发展,两者互相促进,互为补充,必将进一步提高瑞利面波勘探的水平和解决各种复杂地质问题的能力。 相似文献