橫觀各向同性飽和土中波的傳播.pdf

1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文橫觀各向同性飽和土中波的傳播姓名：胡亞元申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：吳世明19981001胡亞元：橫觀各向同性飽和土中波的傳播浙江大學(xué)博士論文，1998年10月Deresiewicz和Skalak建議的六個(gè)界面連續(xù)條件建立了各模式波反射系數(shù)和透射系數(shù)的一般算式，而后數(shù)值分析了飽和土中第一準(zhǔn)壓縮波入射時(shí)各向異性、入射角對(duì)反射系數(shù)和透射系數(shù)的影響，結(jié)果顯示，各個(gè)各向異性參數(shù)對(duì)反射系數(shù)和透射系數(shù)的影響因模式波

2、的不同而異，厶、以對(duì)各模式波的反射系數(shù)和透射系數(shù)有明顯作用，彳口、鄰對(duì)qPl波和qP2波的反射系數(shù)和透射系數(shù)有較大影響，f5、玉對(duì)gP2波的反射系數(shù)和透射系數(shù)的影響較大，對(duì)其它模式波的影響較小。可以推測(cè)，當(dāng)多個(gè)不利的各向異性參數(shù)共同作用時(shí)，各向異性對(duì)反射系數(shù)和透射系數(shù)的影響會(huì)更加明顯。gP2波隨入射角的變化規(guī)律與gPl有較大不同，在20～30。之間還存在一個(gè)極小點(diǎn)，使g尸2呈現(xiàn)出先隨入射角減少，然后增大，至Ⅱ60700時(shí)達(dá)到極大值，然后

3、減小為零。一’一5考慮飽和土體中固液兩相介質(zhì)全頻域的粘滯作用，推導(dǎo)出瑞利波在橫觀各向同性飽和半空間的波速特征方程。(鑒于特征方程難以用常規(guī)方法求解，作者成功她把用于優(yōu)化問(wèn)題求解的步長(zhǎng)加速方法用于瑞利波速特征方程的求解，優(yōu)化初始點(diǎn)的選擇根據(jù)瑞利波在Lamb問(wèn)題中能量占優(yōu)這一特點(diǎn)來(lái)選取，解決了橫觀各向同性飽和土體瑞利波速難以求解的困難，分析了各向異性，頻率對(duì)均質(zhì)橫觀各向同性飽和土體瑞利波傳播速度的影響。分析表明：瑞利波速在飽和均質(zhì)半空間具有

4、彌散性，各向異性參數(shù)f。、f8對(duì)瑞利波速有明顯影響，厶在特征頻率附近對(duì)瑞利波速的影響較大，在高低頻區(qū)段對(duì)瑞利波的影響較小。卜、。6針對(duì)實(shí)際天然地基中存在地下水位的事實(shí)，通常把地下水位以上看作彈性土，把地下水位以下看成是飽和土。f作者把彈性土和飽和土體都簡(jiǎn)化成橫觀各向同性介質(zhì)，推導(dǎo)出瑞利波在橫觀各向同性部分飽和半空間土體上的特征方程，采用優(yōu)化方法一方向加速法對(duì)其進(jìn)行求解，分析了彈性層厚度，彈性土和飽和土的各向異性對(duì)部分飽和半空間中瑞利波速

5、的影響。結(jié)果顯示，各向異性明顯影響部分飽和半空間中的瑞利波速，彈性層厚度對(duì)瑞利波速有明顯影響，當(dāng)h／五。10，該土層的無(wú)量綱瑞利波速接近于彈性土層的瑞利波速，當(dāng)0h，^R10，瑞利波速介于飽和土層和彈性土層之間。廠：7考慮飽和土體中固液兩相全頻域的耦合作用，采用直接積分交換方法，研究了橫觀各向同性飽和土體的Lamb問(wèn)甄漕次獲得了在界面透水和不透水兩排水條件下地表徑向和垂直位移，孔壓在波數(shù)頻域中的解答，并分析各向異性，表面透水條件，材料阻