發(fā)布時間：2021-08-11 23:22

　　沉積風化作用使得天然土體表現(xiàn)出成層性和橫觀各向同性（TI）,而基于TI層狀介質(zhì)模型的復雜場地地震效應研究尚處于起步階段.本文將間接邊界元方法（IBEM）模擬層狀半無限域地震波場的優(yōu)勢進一步拓展到TI介質(zhì)情況,結(jié)合"分區(qū)契合"技術研究了半空間中TI三維沉積盆地對地震波的散射問題.首先建立TI層狀場地的精確動力剛度矩陣,然后推導TI層狀半空間中均布斜面荷載動力格林函數(shù),接著以格林函數(shù)為基本解建立相應的IBEM.通過與已有文獻對比驗證了方法的正確性,并以基巖上單一土層中半球形TI沉積盆地為例,探討了沉積介質(zhì)各向異性參數(shù)對沉積盆地地震動的影響.研究表明:TI場地地震響應與等效的各向同性場地地震響應存在顯著差異; TI參數(shù)對三維沉積盆地對地震波散射的影響受入射波型、入射角度和入射頻率的影響; TI參數(shù)的改變使得場地動力特性發(fā)生變化,顯著影響了沉積盆地與層狀半空間的動力相互作用機制. 

【文章來源】：應用基礎與工程科學學報. 2020,28(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：19 頁

【部分圖文】：

坐標系(x",y",z")與坐標系(x,y,z)相對關系

散射場通過在邊界的各斜面單元上施加虛擬均布斜面荷載產(chǎn)生的動力響應來模擬，即動力格林函數(shù)法．求解場地在均布斜面荷載作用下的動力響應包括兩部分:場地表面的位移響應;沉積邊界上各斜面單元的位移和應力響應．總體求解思路如下(如圖4所示)，首先，在斜面單位荷載所在土層上下界面施加固定端約束，求得固定端的反力和土層內(nèi)部響應;然后，解除上下界面的約束并將上下固定端的反力反向施加到總體系上，使用直接剛度法求解土層交界面及土層內(nèi)部響應;最后，將上述兩種狀態(tài)疊加，即可求得場地在斜面荷載作用下的響應．作用于斜面上的任意方向均布荷載p0均可沿坐標軸分解，各方向的荷載幅值為px 0、py 0和pz 0，均布荷載px(x,y,z)、py(x,y,z)和pz(x,y,z)可表示為

1.1 計算模型如圖1所示，三維TI層狀半空間中存在一個任意形狀的沉積盆地．以沉積中心為坐標原點建立坐標系(圖1)．平面q P、q SV和SH波從基巖露頭處入射，根據(jù)入射波平面與y軸的夾角ψy，入射方向和z軸的夾角ψz可唯一確定入射波方向．

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3337095