我國地形多種多樣,其中山地、高原和丘陵約占我國陸地總面積的2/3,大部分地區(qū)位于山地-丘陵地帶。尤其是我國的西南區(qū)域,地形更為復(fù)雜多樣。大量地震記錄表明,局部地形因素對(duì)結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)具有較大影響,特別是需要考慮地震動(dòng)空間變化效應(yīng)的長跨結(jié)構(gòu),如大跨橋梁、地下管道等。眾多學(xué)者對(duì)地形因素對(duì)結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響進(jìn)行了研究,然而目前大多數(shù)研究都假定場地為單一介質(zhì),但實(shí)際工程中的場地往往呈現(xiàn)為非均勻介質(zhì)的層狀特性。相對(duì)于單一介質(zhì)場地,地震波在層狀介質(zhì)的交界面上會(huì)發(fā)生折射與反射,這就導(dǎo)致了層狀介質(zhì)場地在地震激勵(lì)下會(huì)產(chǎn)生與單一介質(zhì)場地完全不同的動(dòng)態(tài)響應(yīng),尤其在峽谷場地,凹陷地形對(duì)地震波具有擴(kuò)散作用,從而使得近地波場中的散亂散射波成分大大增加。因此,對(duì)層狀場地在地震激勵(lì)下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行研究具有迫切的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文以層狀非均勻介質(zhì)圓弧形峽谷為研究對(duì)象對(duì)結(jié)構(gòu)地下多點(diǎn)地震動(dòng)進(jìn)行了一系列研究,主要研究內(nèi)容如下:（1）克服了傳統(tǒng)“均勻介質(zhì)”和“分層不穿越峽谷”前提的局限性,推導(dǎo)得到了雙層圓弧形峽谷在平面SH波入射下的散射頻域解;利用從水平地表到峽谷表面再到地下土層的傳遞函數(shù),通過兩次傳遞得到峽谷地下目標(biāo)... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖3-1雙層圓弧形峽谷示意圖

其中 xnxnxnxnVUxVU(3-43)將式(3-39), (3-40), (3-41)和(3-42)聯(lián)立組成方程組, 并通過引入邊界條件(3-4)～(3-12)來求解各個(gè)待定系數(shù)，然后在坐標(biāo)系(r2, θ2)中即可求得整個(gè)問題的解，即雙層圓弧形峽谷在平面 SH 波入射下的頻域解 3.1.2 理論驗(yàn)證本節(jié)從理論角度入手來檢驗(yàn)上述所得解析解的正確性 如圖 3-1 所示，當(dāng) 1+ 2= /2 時(shí)，圖 3-1 所示的圓弧形峽谷將會(huì)變成如圖 3-2 所示的半圓形峽谷，在本節(jié)中，我們?nèi)绻俣ń橘|(zhì) 與介質(zhì) 的參數(shù)（比如剪切模量 和剪切波速 c）相等，則入射波在介質(zhì) 與介質(zhì) 的交界面上將不會(huì)發(fā)生發(fā)射與折射，則非均勻介質(zhì)半圓形峽谷將會(huì)變成均勻介質(zhì)半圓形峽谷 因此，本節(jié)從理論角度入手通過公式退化來檢驗(yàn)非均勻介質(zhì)下半圓形峽谷的解析解能否退化為均勻介質(zhì)半圓形峽谷的解析解[87]

從式(3-56)可以看出自由波場Lu 和Fu 相一致，這與均勻介質(zhì)下的情況相對(duì)應(yīng) 我們可以通過相似的方式證明自由波場FRu 和 與均勻介質(zhì)下的情況相對(duì)應(yīng) 并且，理論驗(yàn)證也說明了非均勻介質(zhì)圓弧形峽谷在平面 SH 波入射下的頻域解與均勻介質(zhì)圓弧形峽谷情況下的頻域解有巨大的差異，這對(duì)實(shí)際工程具有重要的指導(dǎo)意義 3.1.3 數(shù)值驗(yàn)證為了充分說明上述理論的正確性，本節(jié)從數(shù)值角度給出了一個(gè)具體算例來驗(yàn)證所得理論的正確性 圖 3-3 給出了所選目標(biāo)點(diǎn)的示意圖，半圓形峽谷半徑為 30m 位移振幅（詳見文獻(xiàn)[87]）可用下式計(jì)算： 2122u Re(u ) Im(u)(3-57)式中，Re(u)和 Im(u)分別表示位移 u 的實(shí)部和虛部

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]山丘谷地交錯(cuò)場地上多點(diǎn)地震動(dòng)模擬研究[J]. 田利,馬瑞升,李慶偉.  地震工程與工程振動(dòng). 2014(03)
[2]自貢西山公園山脊場地地形和土層效應(yīng)數(shù)值模擬[J]. 楊宇,李小軍,賀秋梅.  震災(zāi)防御技術(shù). 2011(04)
[3]基于相位差譜的空間相關(guān)非平穩(wěn)地震動(dòng)場的模擬[J]. 田玉基,楊慶山.  計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]非一致隨機(jī)地震激勵(lì)下綜合管廊響應(yīng)分析[J]. 岳慶霞,李杰.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(09)
[5]九江長江大橋在多點(diǎn)多維地震激勵(lì)下的反應(yīng)分析[J]. 柳國環(huán),李宏男,田利.  振動(dòng)與沖擊. 2009(09)
[6]基于小波理論合成人工地震波[J]. 徐強(qiáng),陳健云,李靜.  振動(dòng)與沖擊. 2009(08)
[7]5.12汶川大地震損毀城鎮(zhèn)的震害效應(yīng)與重建選址問題[J]. 李渝生,黃潤秋.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2009(07)
[8]利用汶川余震流動(dòng)觀測資料探討地形對(duì)峰值加速度的影響[J]. 姚凱,盧大偉,劉旭宙,周民都,閔祥儀.  西北地震學(xué)報(bào). 2009(01)
[9]部分相干效應(yīng)對(duì)大跨度空間結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震響應(yīng)的影響[J]. 丁陽,張?bào)努|,李忠獻(xiàn).  工程力學(xué). 2009(03)
[10]多點(diǎn)激勵(lì)下大跨度橋梁的地震反應(yīng)[J]. 蘇成,陳海斌.  華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(11)

碩士論文
[1]新疆和田地震臺(tái)陣資料綜合應(yīng)用研究[D]. 唐明帥.中國地震局蘭州地震研究所 2011
[2]基于相位差譜的人工地震動(dòng)擬合與橋梁地震響應(yīng)分析[D]. 周飛秦.中南大學(xué) 2010
[3]考慮地形影響的多點(diǎn)輸入下大跨橋梁地震反應(yīng)及碰撞反應(yīng)分析[D]. 劉必?zé)?中國地震局工程力學(xué)研究所 2008
[4]粘彈性場地地形對(duì)地震動(dòng)譜特性的影響分析[D]. 榮棉水.中國地震局地球物理研究所 2007
[5]虛擬激勵(lì)法的工程應(yīng)用及參數(shù)研究[D]. 李麗媛.大連理工大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3101300