半球形沉积谷场地土对瑞雷波三维散射问题的研究

摘要

从大量震害调查中已经发现，复杂的局部场地条件，即地形与地质的不均匀，对抗震不利。尤其在沉积谷场地中由于沉积盆地的聚焦放大作用，沉积谷附近的地震动比均匀平坦场地要大得多。而最为典型的例子当属1985年的墨西哥地震。此次地震中造成巨大震害的原因就是Rayleigh波入射时墨西哥盆地内聚焦放大作用造成的。本文针对这一问题，基于弹性动力学和Biot饱和多孔介质动力学理论，得到2种解析解，并进行了不同影响因素的分析研究。具体成果如下： 1.把半球形沉积谷和周围半空间场地分别用具有不同弹性模量和不同半径的球坐标描述，利用Fourier-Bessel级数展开法，在频域内给出了半空间中半球形沉积谷场地在平面Rayleigh波入射下三维散射问题的解析解，并利用这一解析解计算分析了入射波频率，场地软硬对场地内地表位移幅值的影响； 2.用Biot饱和多孔介质动力学理论模拟半球形两相饱和土沉积谷，用单相介质弹性动力学理论模拟周围半空间场地，同样利用Fourier-Bessel级数展开法，给出了半球形饱和土沉积谷场地在平面Rayleigh波入射下三维散射问题的解析解，并利用这一解析解计算分析了入射波频率、场地特征对地表位移幅值的影响，并与已有的三维半球形沉积谷场地在单相介质中的散射问题进行了对比分析。 通过对这两种复杂局部场地条件下Rayleigh波的研究分析，本文得到了一些对工程实践很有指导意义的结论。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章饱和土中弹性波的基本理论及波函数展开方法

第三章Rayleigh波简介及本文对Rayleigh波的处理方法

第四章半球形沉积谷场地对入射平面Rayleigh波的三维散射解析解

第五章半球形饱和土沉积谷场对入射平面Rayleigh波的三维散射问题的解析解

第六章结论与展望

参考文献

附录

致谢

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