文档介绍：摘要关键词:楔形地形波入射,在楔形顶点附近位移幅值都有放大,放大倍数根据不同的地形场地反应问题是地震工程学中的一类重要的波动问题。大量地震震害表明,局部地形的存在对地震波的散射有很大的影响,从而造成场地地表、地下结构或地上建筑的震害反应在很小的范围内即有很大的变化,进而影响震害的分布。因此对此类问题的求解,在理论上和工程应用上都有重要的意义。楔形地形是工程中常见的一类场地。本文对平面波入射和平面波入射分别进行了研究,采用的是瓸妒箍7ǎ捎么笤弧假定用两个大圆弧来模拟自由表面,用公式进行坐标变换,根据边界条件求解未知数,从而得到楔形地形的地表位移。本文定性分析了地形角度、入射角度和入射频率等因素的影响,并从级数项数增加时地表位移结果的收敛以及边界条件残量的收敛两个方面验证了结果的正确性。研究结果表明,不论是平面波还是平面和不同的入射角度不同。沉积谷地平面波平面散射解析解
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第一章绪论引言地形、地下孔洞、楔形地形⒉煌两橹史植此外,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一进行研究时,若想精确求得相互作用的解,也必须求得场地反应的解。在过去的几十年时间里,随着计算机技术的高速发展和试验仪器、场地反应问题和土与结构相互作用问题并称为地震工程学的两大波动问题。场地反应问题的主要研究对象是各种地形及地下结构物对地震波的传播的影响,对工程应用来说一般研究的是近场的波动影响作用。历史上发生的多次地震都证明,局部场地条件对近场地震反应有很大的影响。这里说的局部场地条件包括山谷、河谷、凸起和断层等情况。特别对于我国中西部的丘陵和多山的地理条件,经常会出现一个工程场地内就有多种截然不同的地形的情况。如何估计这样的地形在将来可能发生的强震下的反应,在地震小区域内考不考虑以及如何考虑它们的作用,是一个待解决的问题。美国对这个问题的研究起因是由年的地震时蟀痈浇囊惶跚空鸺锹家鸬摹U飧黾锹嫉淖畲蠹铀俣却锏了,大大超过了原先做出的最大地面加速度不会超过甇募偕瑁测得这样的加速度的仪器的位置是在降囊桓龆盖投琳山脊上。理论分析表明,局部场地对地震波有明显的放大作用。年地震中,郊苟ピ馐芎艽蟮钠苹刀浇男驴上去却没有影响,这也表明存在局部地形的放大效应【。我国是从年通海地震后开始注意此类问题的,在这次地震中,有不少位于孤立小山丘或山脊叨纫话阍诎倜滓韵顶部村庄的也再一次证明了这一现象的普遍性】。研究场地反应有两个主要目的:一个是对上述等己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:另一个则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。由此可见,无论从理论分析或工程应用是那股来说,场地反应的求解都是一项重要而紧迫的课题。
楔形场地对入射波散射解析解的研究概况数值法并取得了很好的模拟结果,尤其是在对已发生地震的模拟。比如设备及试验手段的不断完善,复杂的场地地震动问题中分析局部地形和地质构造对地震动影响的方法得到了长足的发展,极大地推动了复杂场地地震动的研究工作,并积累了丰富的研究方法。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。理论分析方法又可称为数学方法,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。这两类研究方法在地震波散射问题中都得到了广泛的应用。理论分析方法可分为解析方法和数值方法。解析法主要有分离变量法、波函数展开法、正交函数法、浠缓蚖瓾椒ǖ取一般来讲,解析法主要集中解决场地边界条件比较规则、介质性质和分布比较均匀、线弹性介质的情况,对非均匀、非弹性或边界条件比较复杂的情况,则由于地震波的散射和折射及波形转换的影响,此法受很大限制。数值法原则上可用于各种场地,特别是由于计算机技术的飞速发展及大型稀疏矩阵和不适定问题的求解技术取得的突破性进展,为数值法提供了广阔的应