平面波作用下饱和地基表面刚性圆形基础的竖向振动分析

摘要

基于Biot波动方程,研究饱和地基表面刚性圆形基础在入射P1及SV波激励下的动力响应问题.为考虑地基与基础的相互作用以及基础对入射波的散射,引入辐射波场及刚体散射波场.将饱和地基视为Biot波动方程描述的饱和半空间,并假设土与基础紧密接触且接触面完全透水.运用Hankel积分变换求解土体控制方程,并结合地基与基础接触面的混合边值条件及基础的动力平衡方程,得到入射波作用下基础竖向振动振幅的表达式.最终通过数值算例分析入射波频率、入射角度、基础质量以及饱和土体渗透性等对基础竖向振动的影响.研究结果表明,当基础分别受P1及SV波作用时,两者之间的竖向振动特性有较大差异.