陡坎场地对地震波传播的影响

摘要

地形效应一直是地震工程领域研究的热点。局部不规则地形对地震地面运动有很大影响。有关各类地形对地面地震动影响的震害调查、理论分析和数值分析研究已很多。由于陡坎地形的特点，不适合采用解析方法，且多以边坡的动力数值分析为主，真正进行陡坎影响研究的并不多。本文针对陡坎地形，采用有限元数值模拟方法，探讨了不同坡角情形下，垂直入射不同SV波时陡坎地形对陡坎上侧（坡顶）和陡坎下侧（坡底）的影响程度和影响范围。本文得到的主要成果如下：
　　（1）陡坎上侧的地震动峰值放大系数大于水平自由地表，陡坎下侧的放大系数则小于水平自由地表。
　　（2）对X方向，随着坡角的增大，陡坎上侧的地震动放大系数也增大，而陡坎下侧的放大系数随之减小；对Z方向，随着坡角的增大，陡坎上、下侧的放大系数都增大。
　　（3）坡角发生变化时，陡坎下侧的影响范围基本不变，而在陡坎上侧，影响范围随坡角的增大有少许增加。
　　（4）由于陡坎的存在，场地表面Z方向出现了振动，地震动放大系数随着坡角的增大而增大，且放大倍数与输入波有关，但是，X方向的放大系数受输入波的影响很小。
　　（5）当考虑覆盖土层时，影响趋势与无覆盖层相似，但无论是X方向还是Z方向，陡坎上、下侧的地震动放大系数都增大，且随着土层厚度的增加而增加；此外，覆盖层对陡坎上侧的影响范围有影响。
　　最后，对本文的研究工作进行了总结，指出今后有待于进一步研究的问题。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章绪论

1.1 研究背景及研究意义

1.2 场地效应研究方法

1.3 国内外研究现状

1.4 本文的计算模型

1.5 本文的研究目的和研究内容

第二章 透射边界及其在ANSYS软件中的实现

2.1 引言

2.2 ANSYS二次开发

2.3 透射人工边界

第三章 无覆盖层陡坎地形地震动响应

3.1 概述

3.2 陡坎场地的计算模型

3.3 地震波输入

3.4 网格划分

3.5 陡坎宽度L不变时的地震动响应

3.6 陡坎高度H不变时的地震动响应

3.7 陡坎反射波分析

3.8 本章小结

第四章 有覆盖层陡坎地形地震动响应

4.1 概述

4.2 陡坎场地的计算模型

4.3 陡坎宽度L不变时的地震动响应

4.4 陡坎高度H不变时的地震动响应

4.5 有覆盖层陡坎反射波分析

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士期间发表的论文