层状半空间中三维凹陷地形地震响应分析

摘要

凹陷地形是工程中比较常见的一类局部场地,研究凹陷场地的运动特征,可以加深人们对地震动的认识,为结构物抗震设计提供合理的设计参数和依据。
　　本文采用在截取的介质边界上施加黏弹性人工边界的方法研究了三维凹陷地形对平面S波的散射,文中首先研究了在不同频率下均匀弹性半空间中三维半球形凹陷地形对平面S波的散射,并与前人所得结果进行对比,验证了本文研究方法的正确性和计算精度;然后又分别研究了均匀半空间、基岩上单一土层场地和基岩上层状土层场地中三维半椭球形凹陷地形对简谐波和EI Centro波的散射,分析了入射波频率、基岩和介质分层等因素对场地反应的影响。
　　研究结果表明,由于凹陷地形的存在,场地反应完全不同于自由场响应。三维凹陷地形在平面S波垂直入射作用下,地表位移幅值与多方面的因素有关。考虑基岩和介质分层以后,与均匀弹性半空间结果相比,地表位移幅值明显放大。随着入射波频率的增大,地表位移幅值的分布由简单逐渐变得复杂,而且位移幅值的大小总体上呈现出逐渐减小的趋势。

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第一章 绪论

1.1选题背景及意义

1.2研究现状及存在问题

1.3本文的研究内容和方法

第二章 三维黏弹性人工边界

2.1黏弹性人工边界的提出

2.2黏弹性人工边界的实现方法

2.3地震波输入方法

2.4实例验证

第三章 均匀弹性半空间中三维凹陷地形对平面S波的散射

3.1引言

3.2计算模型

3.3自由场响应

3.4凹陷地形对平面S波的散射

3.5结果分析

第四章 层状半空间中三维凹陷地形对平面S波的散射

4.1引言

4.2计算模型

4.3计算结果

4.4基岩上层状土层场地中三维凹陷地形对EI Centro波的散射

第五章 结论与建议

5.1结论

5.2建议

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢