本文選題：非飽和多孔介質(zhì) + 復(fù)雜場地波動(dòng)　； 參考：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：工程中遇到的土體絕大多數(shù)都是廣義的非飽和土體。隨著對場地地震波動(dòng)響應(yīng)問題研究的深入,針對非飽和土場地的抗震問題的研究理所當(dāng)然的成為重點(diǎn)。目前,對于非飽和土體復(fù)雜場地波動(dòng)的研究多是針對準(zhǔn)飽和土狀態(tài),與天然狀態(tài)下非飽和土體飽和度隨深度大范圍連續(xù)變化的真實(shí)狀況相去甚遠(yuǎn)。為了較好的解決這個(gè)問題,本文基于混合物理論本構(gòu)模型,推導(dǎo)了非飽和土成層場地波動(dòng)問題解析解,并利用該解答分析研究了地下水水位上升對地面運(yùn)動(dòng)的影響。本文的主要工作包括:(1)在現(xiàn)有非飽和多孔介質(zhì)波動(dòng)理論的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到了非飽和土層中剛度傳遞矩陣;建立了基巖-飽和土層-成層非飽和土層復(fù)雜場地模型,利用傳遞矩陣法,求解了平面波P、SV入射下非飽和土成層場地波動(dòng)問題的解析解。并且與已有的解進(jìn)行了退化驗(yàn)證。(2)建立合理的考慮地下水位變化的地層分析模型,利用非飽和土成層場地波動(dòng)問題解析解,從入射波頻率、入射角度、土骨架剛度、地下水水位以上土體飽和度等多個(gè)角度,計(jì)算分析了地下水位變化對地震地面運(yùn)動(dòng)的影響。分析結(jié)果表明:隨著地下水位上升,地表位移放大系數(shù)的峰值減小,頻率響應(yīng)周期變長,對土骨架剛度較低的土體來說,上述效應(yīng)更加顯著。地上水位以上土體飽和度梯度變化時(shí)位移放大系數(shù)共振峰值較飽和度不變時(shí)減小。
[Abstract]:Most of the soils encountered in engineering are generalized unsaturated soil. Along with the deep research on the seismic wave response of the site, the research on the seismic response of the unsaturated soil site becomes the focus of course. At present, the research on complex site fluctuation of unsaturated soil is mostly focused on the state of quasi-saturated soil, which is far from the real state in which the saturation of unsaturated soil changes continuously with a wide range of depth in natural state. In order to solve this problem, based on the constitutive model of mixture theory, the analytical solution of ground fluctuation in unsaturated soil is derived, and the influence of groundwater level rise on surface motion is analyzed. The main work of this paper includes: (1) based on the existing wave theory of unsaturated porous media, the stiffness transfer matrix in unsaturated soil layer is derived, and the complex site model of bedrock, saturated soil layer and layered unsaturated soil layer is established. By using the transfer matrix method, the analytical solution of the ground wave problem of unsaturated soils under the incidence of plane wave (PSV) is presented. A reasonable stratigraphic analysis model considering the variation of groundwater level is established. The analytical solution of the ground fluctuation problem of unsaturated soil is used to analyze the incident wave frequency, incident angle, and the stiffness of the soil skeleton. The influence of groundwater level change on earthquake surface motion is calculated and analyzed from several angles, such as soil saturation above groundwater level. The results show that with the increase of groundwater level, the peak value of the surface displacement magnification factor decreases and the frequency response period becomes longer, which is more significant for the soil with low soil skeleton stiffness. When the saturation gradient of soil above ground water level changes, the resonance peak value of displacement magnification factor is smaller than that of constant saturation.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU43

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本文編號：1906082