应用力学学报
應用力學學報
응용역학학보
CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS
2013年
6期
815-821
,共7页
饱和半空间%不均质体%散射%基本解方法(MFS)%地震波
飽和半空間%不均質體%散射%基本解方法(MFS)%地震波
포화반공간%불균질체%산사%기본해방법(MFS)%지진파
针对饱和半空间中任意形状不均质体对地震波的散射问题,采用一种新型基本解方法(MFS)进行求解分析。该方法结合饱和半空间中膨胀波源和剪切波源的格林函数,首先由分布在不均质体和半空间交界面附近两虚拟波源面上的PI、PII、SV波源分别构造了不均质体内外的散射波场,然后由交界面连续性条件建立方程并求解确定了虚拟波源密度,总波场反应由自由波场和散射波场叠加而得,最后在精度检验的基础上,通过一组典型算例研究了平面P波在饱和半空间中不均质体周围散射的基本规律。研究结果表明:两相介质波动的MFS模拟具有极高的数值精度和高频稳定性;波在饱和不均质体中的散射特征取决于入射波的频率和方向、边界渗透条件、介质孔隙率等参数,与在单相介质中的情况具有很大差别;地表位移特征反映了波的散射和饱和不均质体的自振特性,随着介质孔隙率增大,位移幅值谱振荡更为剧烈,且不均质体刚度越小,地表位移放大效应越显著,但最大不超过自由场反应的2倍。
針對飽和半空間中任意形狀不均質體對地震波的散射問題,採用一種新型基本解方法(MFS)進行求解分析。該方法結閤飽和半空間中膨脹波源和剪切波源的格林函數,首先由分佈在不均質體和半空間交界麵附近兩虛擬波源麵上的PI、PII、SV波源分彆構造瞭不均質體內外的散射波場,然後由交界麵連續性條件建立方程併求解確定瞭虛擬波源密度,總波場反應由自由波場和散射波場疊加而得,最後在精度檢驗的基礎上,通過一組典型算例研究瞭平麵P波在飽和半空間中不均質體週圍散射的基本規律。研究結果錶明:兩相介質波動的MFS模擬具有極高的數值精度和高頻穩定性;波在飽和不均質體中的散射特徵取決于入射波的頻率和方嚮、邊界滲透條件、介質孔隙率等參數,與在單相介質中的情況具有很大差彆;地錶位移特徵反映瞭波的散射和飽和不均質體的自振特性,隨著介質孔隙率增大,位移幅值譜振盪更為劇烈,且不均質體剛度越小,地錶位移放大效應越顯著,但最大不超過自由場反應的2倍。
침대포화반공간중임의형상불균질체대지진파적산사문제,채용일충신형기본해방법(MFS)진행구해분석。해방법결합포화반공간중팽창파원화전절파원적격림함수,수선유분포재불균질체화반공간교계면부근량허의파원면상적PI、PII、SV파원분별구조료불균질체내외적산사파장,연후유교계면련속성조건건립방정병구해학정료허의파원밀도,총파장반응유자유파장화산사파장첩가이득,최후재정도검험적기출상,통과일조전형산례연구료평면P파재포화반공간중불균질체주위산사적기본규률。연구결과표명:량상개질파동적MFS모의구유겁고적수치정도화고빈은정성;파재포화불균질체중적산사특정취결우입사파적빈솔화방향、변계삼투조건、개질공극솔등삼수,여재단상개질중적정황구유흔대차별;지표위이특정반영료파적산사화포화불균질체적자진특성,수착개질공극솔증대,위이폭치보진탕경위극렬,차불균질체강도월소,지표위이방대효응월현저,단최대불초과자유장반응적2배。