文档介绍：中文摘要
在单一介质的半空间中,半球形峡谷对地震波的三维散射和衍射
会影响峡谷附近地表场地的变化,对于一般入射波,运用波函数展开
法,会得出峡谷附近地表运动的精确解。弹性半空间中,由于存在可
以用半球形峡谷模拟的地貌的存在,地表位移会被放大,这种放大的
结果可以作为实际工程的一个考虑因素。同时解析法获得的结果可以
用来验证其它数值方法如有限元法和边界积分法所获得结论。地表运
动的特征主要由以下几个参数决定
,波入射角。
,无量纲频率,峡谷的直径与纵波波长之比,与波数成比例。
,纵波与横波的波速比。
峡谷附近地表位移幅值和相位与自由半空间地表运动有很大的
不同,入射角对于整个运动趋势起决定性作用。对于斜入射角,在
峡谷的前方,会观察到很大的位移放大,而在峡谷的背面,会有很明
显的凹陷带。
关键词半球形峡谷,波,散射,波函数展开法
妙
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第一章绪论
第一章绪论
引言
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像是局部场地条件对地震波的传播影响,对一工
程应用来说一般研究的是近场的波动影响现象。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
及土介质分层情况。局部场地条件对地震波的传播有很大影响,具体表现为其
对地震时的地运动有很强的放大和缩小效应,以及由此导致的震害分布区域化。
在很多的实际震害中,都观测到了场地或地形的放大现象。年
地震时,坝有很高的加速度记录及年地震的破坏
情况,表明场地的放大效应年对实测地震数据的研究发现了山脊
对地震波传播的地形放大效应年地震导致了大量的建筑物
破坏,对海岸城市的建筑结构破坏尤其大,位于山脊顶部的诸多建筑物破坏严
重,大多数无法修复,都表明了地震作用下的特殊的山脊反应年
地震中,山脊顶遭到很大的破坏,而临近的区域看上去没有受
到影响,表明了地形的放大作用,并且这种放大作用受到地震波的传播方向及
波入射角的影响。以上实例表明,地震的破坏具有较强的区域性,即在较近区
域内,地表运动的变化比较明显。
研究场地反应的目的有两个对地震时地运动的特征进行预测,给地
震区域化工作提供理论依据对地震时地运动的局部放大作用及空间变化
做出理论上的解释。在对地震工程学的另一大类波动问题即土与结构相互作用
进行研究时,要想求得相互作用的精确解,也必须先求得场地反应的解。
综上所述,研究地震时地面运动的特征,为结构物抗震理论提供合理的设
计参数,是地震工程学研究的基本命题之一。地面运动是一个复杂的现象,地
形、地质及其他复杂条件对地震时地面运动的影响,是近二十年来许多学者所
关心的课题。
在过去的二十多年中,随着计算机技术的高速发展和实验仪器、设备的不
断完善,复杂的场地反应问题和地质构造对地震动影响都取得了长足的发展,
第一章绪论
第一章绪论
引言
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像是局部场地条件对地震波的传播影响,对一工
程应用来说一般研究的是近场的波动影响现象。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
及土介质分层情况。局部场地条件对地震波的传播有很大影响,具体表现为其
对地震时的地运动有很强的放大和缩小效应,以及由此导致的震害分布区域化。
在很多的实际震害中,都观测到了场地或地形的放大现象。年
地震时,坝有很高的加速度记录及年地震的破坏
情况,表明场地的放大效应年对实测地震数据的研究发现了山脊
对地震波传播的地形放大效应年地震导致了大量的建筑物
破坏,对海岸城市的建筑结构破坏尤