水平成層土層地震反應(yīng)分析是當(dāng)前工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)技術(shù)中的基本問(wèn)題,其物理本質(zhì)是近場(chǎng)波動(dòng)問(wèn)題。從波動(dòng)問(wèn)題角度,進(jìn)行土層地震反應(yīng)分析的方法一般分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是頻域解析方法,另一類(lèi)是時(shí)域數(shù)值模擬的方法。前者是依據(jù)波在分界面上的反射和透射,利用將任意兩層波幅系數(shù)聯(lián)系起來(lái)的傳遞矩陣進(jìn)行解析求解的頻域方法；其采用等效線(xiàn)性化假設(shè),難以處理土體介質(zhì)的強(qiáng)非線(xiàn)性問(wèn)題。后者在時(shí)域內(nèi)進(jìn)行以有限元為代表的數(shù)值求解,隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)水平的大幅提升,已被廣泛地應(yīng)用于大型、復(fù)雜的實(shí)際工程問(wèn)題中。本文將土層地震反應(yīng)處理為成層介質(zhì)一維剪切波動(dòng)模型,將文獻(xiàn)[61]提出的高精度顯式時(shí)域方法應(yīng)用于此波動(dòng)模型,構(gòu)建模擬均勻介質(zhì)內(nèi)和不同均勻介質(zhì)分界面上波動(dòng)的高精度顯式格式。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：（1）針對(duì)一維水平成層土層簡(jiǎn)化后的一維剪切桿模型,將剪切桿內(nèi)部的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一維波動(dòng)方程,基于一維波動(dòng)方程解析解（達(dá)朗貝爾解）,導(dǎo)出了一種僅在空間上多項(xiàng)式內(nèi)插,時(shí)間域內(nèi)精確積分的具有時(shí)空6階精度的顯式遞推格式,并對(duì)該格式進(jìn)行了精度、穩(wěn)定性和計(jì)算效率的分析,通過(guò)數(shù)值試驗(yàn)驗(yàn)證了該格式的精度準(zhǔn)確性、穩(wěn)定可靠性和計(jì)算效率的優(yōu)越性,闡明了... 

【文章來(lái)源】：南京工業(yè)大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１歷史記載中國(guó)５級(jí)Ｗ上地震分布圖（７８０Ｂ．Ｃ－２０１１）?［６］??Ｆｉｇ．?１－１?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ?ｉｎ?Ｃｈｉ?打?ａ?（Ｍｓ＾Ｓ．Ｏ）?ｄｕｒｉｎｇ?７８０Ｂ．Ｃ－２０１１?例??隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，在＂十二五＂開(kāi)局階段，我國(guó)廣大的地震區(qū)，??

覆±層和下邸基巖簡(jiǎn)化為力學(xué)性質(zhì)呈豎直方向成層變化，但橫向?yàn)榫鶆虬霟o(wú)限空??間，與此同時(shí)，假定地震作用為垂直向上入射的平面剪切波，所Ｗ止層地震反應(yīng)??可Ｗ用一維波動(dòng)模型分析［８－９］，如圖１－２。??〇?ｒｐ???自由表面?１（１???±ＭＪ????止層２??；?Ｃ２????ｆｓ?：???ｒｉ??，，?止層ｎ?［?????Ｕ－＂＂……巧＾???．??甘山?Ｌ。??＾￡＾５＊?圓■??Ｊ?Ｚ??地震動(dòng)輸入?，，??（ａ）成層±層地震反應(yīng)模型?（ｂ）?—維剪切桿波動(dòng)模型??圖１－２?±層地震反應(yīng)模型與波動(dòng)模型??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｏｉｌ?ｓｅｉｓｍｉｃ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ａｎｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｗａｖｅ?ｍｏｔｉｏｎ??針對(duì)＾＾１上波動(dòng)模型，進(jìn)行止層地震反應(yīng)分析的方法一般分為兩大類(lèi)；一類(lèi)是??頻域解析方法ｕｗ，另一類(lèi)是時(shí)域數(shù)值模助的方法［１１］。解析方法是利用傅里葉變換??將暫態(tài)輸入的地震波轉(zhuǎn)化為穩(wěn)態(tài)輸入波，再利用傳遞矩陣（任意兩層的波幅之間??的轉(zhuǎn)換關(guān)系的矩陣），求解±層穩(wěn)態(tài)反應(yīng)，最后利用傅里葉反變換得到王層的暫??態(tài)反應(yīng)。但是頻域方法需通過(guò)線(xiàn)性疊加原理得到各個(gè)頻率的穩(wěn)態(tài)解，遇到±體本??２??

邸基巖簡(jiǎn)化為力學(xué)性質(zhì)呈豎直方向成層變化，但橫向?yàn)榫鶆虬霟o(wú)限空間，與此同??時(shí)，假定地震作用為垂直向上入射的平面剪切波，所１＾±層地震反應(yīng)可＾用一維??波動(dòng)模型分析［２’４］如圖２－１。??〇?ｒｐ???自由表面??（，??Ｉ?上層?１???！??止層２??＆??１????Ｉ?記－１???Ｈ??基巖’、?Ｂ??地震動(dòng)輸人?Ｉ??（ａ）成層±層地震反應(yīng)模型?（的一維剪切桿波動(dòng)模型??圖２－１成層止層地震反應(yīng)模型與波動(dòng)模型??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｏｉｌ?ｓｅｉｓｍｉｃ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｗａｖｅ?ｍｏｔｉｏｎ??文獻(xiàn)［６１，６２，６３，６４］提出了一種高精度的數(shù)值模擬顯式方法，本文擬將此方法??思想應(yīng)用于一維水平成層止層地震反應(yīng)的求解，針對(duì)均勻介質(zhì)內(nèi)和不同均勻介質(zhì)??分界面上波動(dòng)求解，分別給出公式相容、精度一致的顯式遞推格式，實(shí)現(xiàn)了一維??水平成層王層地震反應(yīng)的高效時(shí)域數(shù)值模擬。??２．２基本方法和思路??依據(jù)波速有限的概念，文獻(xiàn)［６叫闡明了有限均勻區(qū)域內(nèi)的一點(diǎn)在一個(gè)短的時(shí)??１７??

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3451528