近年來(lái),不少學(xué)者研究了不同場(chǎng)地中隧道對(duì)地震波的散射問(wèn)題,但多限于各向同性介質(zhì)。由于長(zhǎng)期風(fēng)化和沉積作用,天然巖土體表現(xiàn)出明顯的橫觀各向同性（TI）性質(zhì),加之當(dāng)前許多運(yùn)營(yíng)中或在建的地鐵等隧道結(jié)構(gòu)位于沿海地區(qū)的飽和場(chǎng)地,因而引入TI飽和介質(zhì)模型研究襯砌隧道對(duì)地震波的散射問(wèn)題在結(jié)構(gòu)抗震等方面具有特別重要的工程意義。本文應(yīng)用二維多域間接邊界元方法研究了層狀TI飽和半空間中地下襯砌隧道對(duì)地震波的散射問(wèn)題,主要工作如下:1、基于Biot理論,本文建立了TI飽和半空間場(chǎng)地模型,推導(dǎo)了平面內(nèi)土骨架位移、孔隙流體位移以及應(yīng)力和孔壓的表達(dá)式,進(jìn)而建立了TI飽和土層和半空間的精確動(dòng)力剛度矩陣,并進(jìn)一步求解了q P1和q SV波入射下的自由波場(chǎng)。通過(guò)與已發(fā)表文獻(xiàn)結(jié)果的比較驗(yàn)證了方法的正確性,并且研究了波的入射角度和介質(zhì)各向異性等因素對(duì)場(chǎng)地動(dòng)力特性的影響。2、利用層狀TI飽和場(chǎng)地的精確剛度矩陣結(jié)合傅里葉變換,推導(dǎo)了波數(shù)域中層狀TI飽和半空間中作用均布斜線荷載及孔壓的動(dòng)力格林函數(shù),通過(guò)與已發(fā)表文獻(xiàn)結(jié)果的比較驗(yàn)證了方法的正確性,并且給出了直角坐標(biāo)系下位移（包括流體相對(duì)于固體的位移）、應(yīng)力和孔壓在均布斜線荷載作用下的頻... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：96 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

均勻TI飽和半空間平面內(nèi)波動(dòng)示意圖

天津大學(xué)碩士學(xué)位論文空間的計(jì)算參數(shù)除 Eh=370×108N/m2、ks=144×109N/m2和阻尼為 0.02 外，均與 TI 飽/s va G ，其中 a=5m；qP1 和 qSV 波入射角對(duì)實(shí)際位移 ux和 uz進(jìn)行無(wú)量綱化，其中*xu=| 波幅值的大�。�。假定地表完全透水。

天津大學(xué)碩士學(xué)位論文層狀 TI 飽和半空間作用均布斜線荷載及孔壓的模型如圖 3-1 所示。該 層水平 TI 飽和土層和下方的 TI 飽和半空間組成，這些 TI 飽和土層之接，土層厚度為 dn（n=1~N）。層狀 TI 飽和半空間滿足表面零應(yīng)力邊界窮遠(yuǎn)輻射條件。文中的計(jì)算考慮了兩種透水條件，分別為排水條件（地水）和不排水條件（地表完全不透水）。本文利用動(dòng)力剛度矩陣法結(jié)合傅里葉變換求解均布斜線荷載及孔壓作 TI 飽和半空間的動(dòng)力響應(yīng)的具體思路為：首先，將受荷載作用層固定域內(nèi)求得層內(nèi)響應(yīng)和固端反力；然后，由剛度矩陣方法求得反加固端反層狀半空間而產(chǎn)生的響應(yīng)。最后疊加層內(nèi)解和固端反力解經(jīng)由傅里葉逆空間域內(nèi)解。.1 層狀 TI 飽和半空間均布斜線荷載動(dòng)力格林函數(shù)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]In-plane dynamic Green’s functions for inclined and uniformly distributed loads in a multi-layered transversely isotropic half-space[J]. Ba Zhenning,Kang Zeqing,Liang Jianwen.  Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2018(02)
[2]三維層狀黏彈性半空間中球面SH、P和SV波源自由場(chǎng)[J]. 巴振寧,梁建文,張艷菊.  地球物理學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]飽和半空間中隧道襯砌對(duì)平面SV波的散射IBIEM求解[J]. 劉中憲,琚鑫,梁建文.  巖土工程學(xué)報(bào). 2015(09)
[4]飽和土體中襯砌隧道在移動(dòng)荷載下的動(dòng)力響應(yīng)[J]. 曾晨,孫宏磊,蔡袁強(qiáng),曹志剛.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(03)
[5]地震波傾斜入射下兩相飽和土層響應(yīng)數(shù)值模擬[J]. 張衛(wèi)平,孫昭晨,梁書秀.  計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[6]三維粘彈性層狀半空間埋置集中荷載動(dòng)力格林函數(shù)求解—修正剛度矩陣法[J]. 劉中憲,梁建文.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[7]橫觀各向同性土——半封閉隧道襯砌相互作用分析[J]. 高華喜,聞敏杰.  土木建筑與環(huán)境工程. 2012(S1)
[8]彈性半空間中襯砌洞室對(duì)平面P波和SV波的散射（Ⅱ）——數(shù)值結(jié)果[J]. 劉中憲,梁建文,張賀.  自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]橫觀各向同性飽和彈性半空間地基上圓環(huán)板的簡(jiǎn)諧振動(dòng)[J]. 何芳社,黃義,郭春霞.  力學(xué)季刊. 2010(01)
[10]Diffraction of plane SV waves by a cavity in poroelastic half-space[J]. Liang Jianwen and Liu Zhongxian Department of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China Professor; PhD Candidate.  Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2009(01)



本文編號(hào)：3508741