层状土体中Rayleigh波特性的谱元法研究

摘要

基于弹性体激振下的运动方程以及入射波与反射波的叠加理论,结合波动方程和有限元的刚度矩阵,将无限层状土体分解为若干个两节点层单元和一个单节点层单元,在有限的频域和波数上的双重求和,建立了分析层状土体中瑞利波传播特性的谱元法.通过算例分析,用谱元法分别求解了半无限空间土体中瑞利波的频散曲线和层状土体中瑞利波的弥散曲线,研究结果表明:无限层状土体中剪切波速略大于Rayleigh波速,且与波的频率无关；无限层状土体中存在多个振模波.