文档介绍：摘要关键词:饱和场地地下圆形衬砌隧洞ㄓ雜ㄉ⑸浣馕鼋局部场地对地震波传播有很重要的影响,对该问题的理论分析求解包括解析方法和数值方法。原则上讲,数值法可解决各种复杂场地对地震波的动力响应问题,但是解析法在问题的本质分析方面有着数值法不可替代的作用,而且解析法还可用来检验数值法的精度。对于解析方法,目前已有很多成果,但由于种种条件的限制,以往主要采用单相介质进行地震波传播的模拟。对于饱和场地,由于问题的复杂性,目前研究成果非常少,如何将单相介质下的一些解析结果扩展到饱和场地山溆昧较啾ズ投嗫捉橹誓D,研究饱和场地下的场地反应问题,将是一项非常有意义的研究课题。大型地下隧道结构对地震波的散射会影响隧道附近场地的地震动,进而会影响附近的地面上的建筑物。因此,对此类问题的求解,不仅在理论上,而且在工程应用上有着重要的意义。目前对这种局部场地在波入射下的研究已比较成熟,对于ǎ淙挥捎诓ㄔ诜瓷涫钡牟ㄐ妥;坏贾卤呓缣跫詈希侍要比波入射时复杂的多,但也已有很多的解析解。值得注意的是,上述研究都是建立在单相介质的基础上。两相饱和多孔介质中,在ㄈ肷湎陆ù在两种纵波ê蚉,而且在波入射时存在两个临界角的问题,使问题变的更加复杂。本文在饱和多孔介质动力学理论的基础上,将饱和场地作为两相饱和多孔介质,在模拟半空间表面时,仍用一个半径非常大的圆弧来模拟,将入射波、反射波及散射波都展开成级数形式,最后分别引入透水和不透水情况下的边界条件,形成一线形方程组求解得到了饱和场地中地下圆形衬砌隧道在平面āㄈ肷湎碌慕馕鼋猓治隽怂淼乐本丁⑷肷洳ǔぁ入射角度及衬砌刚度诸因素对隧道附近场地地面位移的影响,得出了一些结论。
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第一章绪论引言场地反应问题作为地震工程学中的两大类波动问题之一,主要是研究局部场地条件对地震波传播的影响。此处所指的局部场地条件包括地形的不规则性和介质的不均匀性,如存在凹陷地形、沉积河谷、地下孔洞及土介质分层的情况。局部场地条件对地震波的传播有很大的影响,具体表现为其对地震时的地运动有很强的放大与缩小效应,以及由此导致的震害分布区域化。这都已被许多实际震害所证实。研究场地反应有两个主要目的,一是对已发生地震的地运动的局部放大及空间变化做出理论上的解释,一是对在将来地震发生时地运动的特征进行预测,以便给地震小区化等工作提供理论依据。此外,在对地震工程学的另一大类波动问题一土与结构物相互作用问题进行研究时,若想精确求得相互作用的解,也必须先求得场地反应的解。由此可见,无论从理论分析或工程应用上来说,场地反应的求解都是一项重要而紧迫的课题。在过去的二十多年里,随着计算机技术的高速发展和试验仪器、设备及试验手段的不断完善,分析局部场地条件对地震波传播的影响的方法得到了长足的发展,极大的推动了研究工作。这些研究方法总体上可分为两大类:理论分析方法和模型试验方法。理论分析方法可称为数学方法,它通过对描述问题机理的数学模型的计算分析来研究问题,而模型试验方法则是一种物理方法,它通过对物理模型的试验分析来研究问题。这两类研究方法在场地反应问题中都得到了广泛的应用。理论分析的方法又可分为解析方法和数值方法。最早用于波动问题分析的方法是解析方法,如:分离变量法、波函数展开法、正交波函数法、摄动法、复变函数法、近似醇负谓理论、几何射线理论、换缓椒ā⑶咦攴ā变换和加权残数法,以及上述各方法的结合,如复变函数和多极坐标法等。解析方法对局部场地条件的要求比较严格,它要求场地的不规则边界比较特殊、波传播的介质均匀且为线弹性,而这些要求在大多数情况下很难满足,使解析法的应用受到了很大的限制。计算机技术的迅猛发展及计算方法本身的发展却为数值方法提供了广阔的应用空间,尤其是在解决复杂地形和介质内的波动问题时,数值方法日益受到重视。到目前为止,已有很多成熟的数值分析方法,如:有限元法、边界