在土動力學(xué)研究中,隨機(jī)振動已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,是開展巖土工程以及地震工程等領(lǐng)域研究工作的基礎(chǔ)性課題。影響地震動響應(yīng)及其反應(yīng)譜的三大主要因素分別為:震源特性、地震波的傳播途徑和場地條件。在對場地土動力響應(yīng)分析中,通常許多學(xué)者只關(guān)心震級、震中距,但震害調(diào)查和理論分析結(jié)果表明場地土對震害的影響非常大,因此在地震動響應(yīng)分析時(shí),場地土的動力學(xué)特性和土層結(jié)構(gòu)越來越被重視。在工程地震學(xué)和巖土地震工程中,土的動力學(xué)特性通常指土剪切模量、質(zhì)量密度、阻尼比以及剪切波速的大小,這些參數(shù)也是工程場地地震安全性評價(jià)中的三個(gè)必備的計(jì)算參數(shù)。在實(shí)際工程中,我們遇到最多的是準(zhǔn)飽和土,因此,研究S波、P波在準(zhǔn)飽和土中的傳播不僅有理論研究意義,而且對生產(chǎn)生活有重要的實(shí)際意義。本文在土動力學(xué)及隨機(jī)振動理論基礎(chǔ)上,對準(zhǔn)飽和土中SH波、P-SV波的傳播特性及動力響應(yīng)問題進(jìn)行研究。首先對準(zhǔn)飽和土的相關(guān)理論進(jìn)行闡述,將準(zhǔn)飽和土看作三相介質(zhì)的簡化模型,對土動力學(xué)研究中相關(guān)的剪切模量、質(zhì)量密度和阻尼比以及飽和度等重要因素重點(diǎn)闡述,不僅考慮了準(zhǔn)飽和土中氣體的動力特性,而且充分考慮氣體對流體壓縮性以及準(zhǔn)飽和土體多孔介質(zhì)波動傳播的影響;隨后對本文所用到的隨機(jī)振動理論、波動理論以及隨機(jī)地震模型作了詳細(xì)的介紹。然后在隨機(jī)振動理論、波動理論和Tajimi Kanai功率譜模型的基礎(chǔ)上,假定一個(gè)給定震級、震中距的地震模型模擬地震動運(yùn)動。針對準(zhǔn)飽和土的剪切模量、質(zhì)量密度、阻尼比和飽和度等土特性隨機(jī)變化,當(dāng)輸入的地震波為SH波或P-SV波,利用Rosenblueth方法對準(zhǔn)飽和土場地隨機(jī)動力響應(yīng)進(jìn)行分析,分別得到了放大功率譜密度函數(shù)、加速度功率譜密度、平均值、方差等數(shù)字特征。在數(shù)值算例中,考慮一粘土場地,針對土特性隨機(jī)變化和入射角度不同的情形,分析其放大功率譜密度函數(shù)、加速度功率譜密度、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等數(shù)字特征。結(jié)果表明,準(zhǔn)飽和土特性的隨機(jī)變化以及入射角的不同對場地放大效應(yīng)影響很大。最后根據(jù)Amina Sadouki提出的一個(gè)評估非均勻彈性土土特性隨機(jī)變化對地面運(yùn)動響應(yīng)分析方法,分析了當(dāng)準(zhǔn)飽和土土特性(質(zhì)量密度和剪切模量)為隨機(jī)變量時(shí),對無量綱平均位移和剪切應(yīng)力隨深度變化的影響。使用Laplace變換方法求解微積分方程,得到土特性隨機(jī)變化對無量綱平均位移和剪切應(yīng)力隨深度分布的影響。在數(shù)值算例中,同樣考慮一粘土場地,當(dāng)準(zhǔn)飽和土土特性質(zhì)量密度和剪切模量隨機(jī)變化時(shí),得出其變化對無量綱平均位移和應(yīng)力隨深度分布曲線。經(jīng)過分析得到了土特性隨機(jī)變化時(shí)對土層無量綱平均位移和應(yīng)力的影響規(guī)律。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TU435

【參考文獻(xiàn)】

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1 周鳳璽;馬強(qiáng);米海珍;;含液飽和多孔彈性梁隨機(jī)振動[J];振動與沖擊;2015年22期

2 齊文浩;薄景山;張忠利;;土層地震反應(yīng)分析的研究現(xiàn)狀[J];世界地震工程;2010年S1期

3 劉月紅;劉濤;宋金龍;;土層性質(zhì)對入射平面P波場地放大效應(yīng)的影響[J];山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2007年03期

4 夏唐代;薛威;顏可珍;;準(zhǔn)飽和土中的瑞利波彌散特性[J];江南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年01期

5 周錫元;楊俊衛(wèi);閆維明;;對若干地震動包線函數(shù)的比較分析[J];世界地震工程;2006年03期

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7 周洪峰;朱陸明;徐長節(jié);蔡袁強(qiáng);;準(zhǔn)飽和土地基剛性基礎(chǔ)的豎向振動分析[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2006年04期

8 尚守平,李剛,任慧;剪切模量沿深度按指數(shù)規(guī)律增大的場地土的地震放大效應(yīng)[J];工程力學(xué);2005年05期

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10 李保忠,蔡袁強(qiáng);飽和度對橫觀各向同性準(zhǔn)飽和多孔介質(zhì)中彈性波傳播的影響[J];水利學(xué)報(bào);2003年09期

本文編號：2821104