平面外地震波入射下场地的动力响应

研究场地在地震作用下的反应,是场地抗震评价的重要任务之一.文中采用基于波传播理论的直接刚度法,分析了刚度增长场地和含有软弱土层的层状场地在平面外SH地震波入射下的动力响应.得出的结论可在一定程度上提前预估自由场地的反应.     

土层性质对SH波场地放大效应的影响

采用基于波传播理论的结构分析直接刚度法,分析了SH波入射时,土层性质对刚度增长场地、含刚性土层场地和含软弱土层场地放大效应的影响.得出的结论可帮助提前预估自由场地的地震反应.     

考虑剪切滑移效应时节理岩体中剪切S波的传播特性探析

基于一种优化时域算法,考虑岩石节理面剪切滑移效应,对弹性剪切S波在岩石节理中的传播特性进行理论分析.通过建立节理面剪切滑移理论模型,推导并获得了剪切S波斜入射岩体节理时波的传播方程,并对剪切S波斜入射岩石节理面时的数值解进行了参数研究.结果表明,在研究节理的剪切滑移效应对应力波传播规律的影响时,该时域方法避免了复杂的数学运算,如傅立叶变换和傅立叶逆变换,通过迭代计算即可方便求出透射波和反射波的数值解;参数研究表明节理面剪切滑移效应影响着波的传播规律以及能量的变化规律.在工程实际问题分析时,本文的理论模型可更有效的应用于岩体中应力波传播特性方面的研究.     

伪谱法地震波场数值模拟

从速度-应力弹性波动方程出发,利用基于快速傅立叶变换的伪谱法对地质模型进行波场模拟,旨在提高模拟的速度和精度.相应的方法可用于均匀介质和不均匀介质中地震波传播的模拟.模拟结果表明,伪谱法是一种有效的地震波数值模拟方法:易于实现,计算速度快、计算效率高,其计算速度是有限差分方法的数倍,能有效克服数值频散.     

梯度饱和多孔材料中弹性波的截止频率

基于Biot多孔介质理论,应用WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin)法,推导得到SH波和Lamb波在梯度非均匀含液饱和材料中截止频率的解析表达式.求解过程中应用波数趋于零的极限条件,通过简化控制方程,获得平面SH波和P-SV波的截止频率.问题的解答揭示了截止频率与材料的物理力学性质以及非均匀性密切相关.考虑材料参数沿板厚按指数形式变化的饱和多孔板,通过数值算例分析弹性平面波在该类非均质饱和多孔材料中的截止频率变化规律.数值结果表明,截止频率随着板的厚度、孔隙率和非均匀参数及渗透系数的不同均有显著的变化,验证了计算结果满足精确性要求.     

饱和孔隙介质中的波

通过对饱和孔隙介质的运动方程的分解,证明了饱和孔隙介质体中存在两种类型的膨胀波和一种剪切波传播;给出了不同波型的传播运动方程;对饱和孔隙介质的几种特殊情形,讨论了波的传播物性以及波速计算公式。     

岩体中软弱夹层影响爆炸波传播规律的数值分析

为了模拟岩体中软弱夹层对爆炸波传播衰减的影响,在块体离散元的基础上改进了数值计算方法（包括基本方程、求解步骤、能量耗散等效模式）,使其适合模拟爆源的特点、岩体中软弱夹层的性质以及应力波的传播衰减规律.用该方法建立了含软弱夹层岩体和爆源的数值模型,对岩体中软弱夹层影响爆炸波的传播衰减规律进行了数值试验.结果表明：软弱夹层前后爆炸波的振动速度峰值差别很大,存在量级上的差别;软弱夹层与爆源的距离对应力波衰减的影响很大,而夹层厚度影响较小;在两组软弱夹层之间的质点振动持续时间明显延长.数值模拟不仅给出了爆炸波经过软弱夹层的透反射关系,而且描述了不同情况下质点振动的基本形式,可为实际工程提供参考.     

积分方程法模拟三维体对面波的全散射

采用积分方程法模拟三维非均匀结构中面波的传播．首先将波场表示成Fredholm积分方程的形式,将观察点置于非均匀体内部,求得非均匀体内部的波场,然后根据积分方程,求得任意一点的散射场。通过背景介质中面波格林函数的适当表示,以及Hankel函数的附加定理,解析地给出了格林函数元素的体积分表达式,避免了Hankel函数的积分奇异问题。最后给出了三维非均匀体对点源激发的基阶瑞利波模式的散射实例。     

土层性质对入射平面SV波场地放大效应的影响研究

采用直接刚度法,在频域内求解了层状弹性半空间中入射平面SV波的场地放大效应问题.将控制点选在假想基岩露头,通过集整土层及半空间的动力刚度矩阵,形成整个场地的动力刚度矩阵,利用场地离散动力平衡方程求解土层顶面位移幅值与控制点位移幅值的比值,即放大系数.分析了SV波入射时,土层性质对刚度增长场地中含刚性土层场地和含软弱土层场地放大效应的影响.     

湖泊整治工程二维水沙数值模拟

应用破开算子法原理,将平面二维不恒定流及泥沙扩散基本方程按不同的物理意义破成对流、扩散和传播三个子方程．基于三角形网格划分,利用有限体积守恒格式求解连续方程,用特征线方法求解对流方程并采用有限差分法求解扩散和传播方程,经数值实验及实际工程验证,该算法计算简便、边界符合良好,数值模拟精度也较高．     

基于状态空间方法的Lamb波传播分析

Lamb波是对板类结构进行超声无损检测时常用的一种导波模式.用状态空间方法将结构中质点运动的部分位移和应力作为状态变量,结合本构方程和力平衡方程,得到了质点运动的状态方程.获得状态方程的通解后,考虑Lamb波存在的边界条件,可方便地求出波传播的频散曲线及模态参数.     

双相介质中孔隙率反演的一种方法

用双相介质二维弹性方程来描述地震波在地下介质中的传播,利用遗传算法来反演地下介质的孔隙率,并进行了数值模拟,结果表明该方法是可行的。     

层合介质中平面SH波的传播

研究了平面SH波通过多层弹性层状介质时的传播特性,求得了透射波和反射波振幅的解析解表达式,并把本文表达式的特例与现有文献结果作了对比,结论一致,同时进行了含单一夹层时SH波的室内砂池模拟试验,试验结果与理论结果基本吻合。     

双相介质中孔隙率反演的遗传算法

地震波在地下介质中的传播可用双相介质二维弹性方程为描述。本文利用遗传算法反演地下介质的孔隙率，并进行了数据模拟，结果表明该方法是可行的。     

起伏地表条件下有限差分地震波数值模拟 ——基于广义正交曲线坐标系

为了解决常规有限差分法在处理起伏地表自由边界条件时存在的需进行复杂坐标旋转和插值运算,以及对起伏地表进行阶梯状离散近似所产生的虚假绕射波等问题,把待求解的物理域离散成贴体正交曲线网格,将该网格映射到计算域的矩形规则网格上,在该计算域内求解一阶弹性波速度-应力方程及相应的自由边界条件,实现了广义正交曲线坐标系下的起伏地表地震波数值模拟问题.该算法简化了自由边界条件的实施,避免了因起伏地表阶梯化网格离散近似所产生的虚假波.数值模拟结果表明,该方法是可行的,可以用于起伏地表条件下地震波传播规律的研究.     

宽角抛物方程中不规则地形的宽角移位变换处理

为求解电磁波在不规则地形上的对流层传播问题,阐述了在二维宽角抛物方程模型（WAPEM）中处理不规则地形的宽角移位变换方法,给出了利用该方法计算不规则地形上任意距离和任意高度处的电波传播的算法和步骤.利用该方法,仿真计算了三角形分段线性地形上的电磁波传播问题,并与参考解进行了比较.计算结果验证了本方法的有效性和准确性,表明该方法可应用于WAPEM计算不规则地形上的电波传播问题.     

基于弹性介质模型的近地表波场模拟及分析

为研究近地表波场特征,特别是瑞雷面波的波场特征,即瑞雷面波的形成机理及传播规律,根据弹性波方程,采用交错网格有限差分算法对基于浅层各向同性弹性介质模型的近地表波场进行了模拟和分析。利用对均匀半空间模型的模拟,分析了瑞雷面波能量在水平和垂直传播方向上的衰减情况以及震源埋深对面波能量的影响;利用对不同均匀层状介质模型的模拟,分析了瑞雷面波的基本特性及近地表构造对波场的影响。     

Influence of vibration on granular flowability and its mechanism of aided flow

Ｔｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｔｙｐｅｓｏｆｇｒａｎｕｌａｒａｉｄｅｄｆｌｏｗ ,ｉｎｗｈｉｃｈｖｉｂｒａｔｉｎｇａｉｄｅｄｆｌｏｗｉｓｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄｂｅ ｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｐｒａｃｔｉｃａｌｉｔｙ ,ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎ ｃｙ .Ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｖｉｂｒａｔｉｎｇｏｒｅ ｄｒａｗｉｎｇｉｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｖｉｂｒａｔｉｎｇａｉｄｅｄｆｌｏｗｉｎｔｈｅｍｉｎｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ .Ｉｎ 1 957,ｔｈｅｆｉｒｓｔｖｉｂｒａｔｉｎｇｏｒｅ ｄｒａｗｉ…     

高层结构动力响应的波动分析方法

目的提出高层结构动力响应的波动分析方法.方法取楼板及上下各半层结构建立控制体,基于Timoshenko梁理论,对其控制方程组进行空间离散,建立控制体平动和转动的动力学方程,给出层间弯矩和楼板转角关系式以及层间剪力与楼板位移和楼板转角的关系式.利用这些离散型方程组,在时间域上交替递推计算,给出高层结构动力响应数值计算的波动分析方法.结果与有限元方法进行对比,验证了该方法的有效性;数值算例表明,高层结构受地震作用时,其转动惯性和剪切变形对结构响应影响较大,进行结构动力分析时不应忽略.结论该方法适用于计算高层结构的地震响应问题,从波动角度为研究高层结构的动力响应分析提供了一种新的途径.