發(fā)布時(shí)間：2020-06-28 11:20

【摘要】：局部地形對(duì)地震作用的放大效應(yīng)在國(guó)內(nèi)外的地震動(dòng)記錄和震后調(diào)查中得到證實(shí),地表局部不規(guī)則地形的研究工作一直是巖土工程、土動(dòng)力學(xué)和地震工程學(xué)中令人關(guān)注的課題之一。地表局部不規(guī)則地形對(duì)地震的放大效應(yīng)作為宏觀現(xiàn)象,其本質(zhì)是地震波的散射與動(dòng)應(yīng)力集中。彈性波的散射與動(dòng)應(yīng)力集中問題在理論上的研究主要考慮不同因素對(duì)應(yīng)力狀態(tài)的影響,如散射體的幾何特性、物理參數(shù),介質(zhì)的本構(gòu)關(guān)系、是否含孔隙、是否含水,動(dòng)荷載的頻譜特性等。動(dòng)應(yīng)力路徑是表示土體的動(dòng)力學(xué)特性的一個(gè)指標(biāo),以土體單元為研究對(duì)象,選取豎向應(yīng)力與水平向應(yīng)力之差的一半作為橫坐標(biāo),選取剪應(yīng)力作為縱坐標(biāo),繪制出的曲線稱作動(dòng)應(yīng)力路徑。不同的動(dòng)應(yīng)力路徑會(huì)影響土體的累積變形、砂土的孔壓發(fā)展模式、軟粘土的長(zhǎng)期循環(huán)回彈模量、應(yīng)力-應(yīng)變滯回曲線的形狀,在研究海底構(gòu)筑物地基的動(dòng)力響應(yīng)、車輛動(dòng)載下地基的響應(yīng)和飛機(jī)荷載下跑道道基的響應(yīng)時(shí)得到了廣泛的應(yīng)用。論文主要完成了以下工作:(1)研究了半無限空間在入射彈性波下的動(dòng)應(yīng)力路徑,分析了不同地基參數(shù)和地震波參數(shù)(入射角、入射頻率、剪切模量、泊松比、深度)對(duì)土體的動(dòng)應(yīng)力路徑的影響。(2)建立了大圓弧模型研究了半圓形凹陷場(chǎng)地在入射P波下的解析解,推導(dǎo)了土體應(yīng)力和位移的計(jì)算公式,分析了半圓形凹陷場(chǎng)地對(duì)地表位移幅值的影響。(3)建立了水平半空間模型研究了半圓形凹陷場(chǎng)地在入射P波下的解析解,推導(dǎo)了土體應(yīng)力和位移的計(jì)算公式,比較了水平半空間模型、大圓弧模型和顯式有限差分程序FLAC~(3D)數(shù)值模擬的結(jié)果。(4)運(yùn)用了大圓弧模型研究了平面P波入射半圓形凹陷場(chǎng)地的散射問題,選取不同位置的土體比較半圓形凹陷場(chǎng)地對(duì)動(dòng)應(yīng)力路徑的影響。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU435
【圖文】：

掉許多近場(chǎng)高頻信息為代價(jià)的。在地震工程學(xué)領(lǐng)域，近為工程上更多考慮的是震源幾百公里之內(nèi)的范圍。根據(jù)反射出 P 波和 SV 波，入射 SV 波小于臨界角時(shí)會(huì)反射出波大于臨界角時(shí)會(huì)產(chǎn)生面波，地震近場(chǎng)區(qū)與遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)中地異，有必要分別針對(duì)地震中不同位置處土單元體動(dòng)應(yīng)力型與方法型波動(dòng)力學(xué)基本理論，對(duì)研究模型進(jìn)行了一定的簡(jiǎn)化：假土體為線彈性，波在傳播過程中沒有能量的衰減。當(dāng)有產(chǎn)生反射 P 波和 SV 波，這種現(xiàn)象叫做波形轉(zhuǎn)換，如圖 ，當(dāng)入射角小于臨界角時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射 P 波和 SV 波；只會(huì)產(chǎn)生反射 SV 波；當(dāng)入射大于臨界角時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射

P波不同入射角下的動(dòng)應(yīng)力路徑

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