【摘要】：目的:研究P波斜入射下的地基動(dòng)應(yīng)力路徑,探討其影響因素和可能變化范圍,為進(jìn)一步研究斜入射地震波作用下場(chǎng)地動(dòng)力響應(yīng)奠定理論基礎(chǔ)。創(chuàng)新點(diǎn):1.從數(shù)學(xué)上證明斜入射P波在任一深度的地基中形成的應(yīng)力路徑在剪應(yīng)力分量(偏差正應(yīng)力-水平剪應(yīng)力)組成的平面中為一個(gè)斜橢圓;2.分析了P波入射角、土體泊松比和單位波長(zhǎng)深度對(duì)斜橢圓應(yīng)力路徑形狀與大小的影響。方法:1.基于半無(wú)限彈性空間的地震波傳播理論,考慮地震波在自由界面的反射,推導(dǎo)土體中任一深度處由P波斜入射產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力,并表示成由剪應(yīng)力分量組成的平面下的應(yīng)力路徑(公式(9))及該應(yīng)力路徑的特征參數(shù)表達(dá)式(公式(A12)~(A14));2.通過(guò)控制變量法,分析參數(shù)敏感性(圖7、9、10和12)。結(jié)論:1.雖然證實(shí)P波斜入射引起的應(yīng)力路徑為斜橢圓形式,但在地基深度、入射波頻率和波速的特定組合下,斜橢圓仍可從斜線一直變化到圓形,形式較為多樣化;2.P波斜入射角度在30?~60?時(shí)引起的動(dòng)偏應(yīng)力幅最大,最大可達(dá)同等條件下其它入射角產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力幅的2倍以上;3.斜入射角大于45?后,斜橢圓路徑形狀幾乎不隨入射角改變,在研究范圍內(nèi)以豎直扁橢圓形為主;4.土體飽和度大于70%時(shí),泊松比的變化對(duì)土體斜橢圓路徑形狀影響不大,但動(dòng)應(yīng)力幅隨泊松比增大而顯著降低。
[Abstract]:Aim: to study the dynamic stress path of foundation under oblique incidence of P-wave, and to discuss its influencing factors and possible range of variation, so as to lay a theoretical foundation for the further study of the dynamic response of the ground under the action of oblique incident seismic wave. The innovation point is 1: 1. It is mathematically proved that the stress path formed by the oblique incident P wave in the foundation of any depth is an oblique ellipse in the plane composed of the shear stress component (deviation normal stress and horizontal shear stress). The effects of incident angle of P-wave, Poisson's ratio of soil mass and depth of unit wavelength on the shape and size of oblique ellipse stress path are analyzed. Method 1: 1. Based on the theory of seismic wave propagation in semi-infinite elastic space, considering the reflection of seismic wave at the free interface, the dynamic stress caused by the oblique incidence of P-wave at any depth in soil is derived. It is also expressed as the stress path (formula (9) and the characteristic parameter expression (formula (A12) ~ (A14) of the stress path under the plane composed of the shear stress component (A12) ~ (A14). The sensitivity of parameters was analyzed by the control variable method (figs. 7, 9, 10 and 12). Conclusion 1. Although it is confirmed that the stress path caused by the oblique incidence of P wave is obliquely elliptical, the oblique ellipse can change from diagonal to circular under the specific combination of depth of foundation, frequency of incident wave and velocity of wave. The amplitude of dynamic deflection stress is the largest, and the maximum amplitude is more than 2 times of that of other angles of incidence under the same condition, and the amplitude of dynamic deflection stress is more than 3 times of that of other angles of incidence under the same conditions. Angle of incidence greater than 45? After that, the path shape of oblique ellipse almost does not change with the incident angle, and the vertical flat ellipse is dominant in the range of study. When the saturation of soil is larger than 70, the change of Poisson's ratio has little effect on the shape of oblique elliptical path of soil, but the amplitude of dynamic stress decreases with the increase of Poisson's ratio.
【作者單位】： Institute
【基金】：Project supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.51178427 and 51278451) the National Basic Research Program(973 Program)of China(No.2014CB047005)
【分類號(hào)】：TU43

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本文編號(hào)：2170642