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三维层状场地中斜面均布荷载动力格林函数 被引量：8
1
作者 梁建文 巴振宁 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第5期18-26,共9页
在作者三维层状场地精确动力刚度矩阵基础上,给出了三维层状场地内部斜面均布荷载动力格林函数。本文格林函数包含了场地的所有基本力学特性,可用于三维层状局部场地中波的散射及土-结构相互作用等问题的求解。文中对所得结果进行了精... 在作者三维层状场地精确动力刚度矩阵基础上,给出了三维层状场地内部斜面均布荷载动力格林函数。本文格林函数包含了场地的所有基本力学特性,可用于三维层状局部场地中波的散射及土-结构相互作用等问题的求解。文中对所得结果进行了精度检验,同时给出了一些数值结果,包括均匀半空间和基岩上单一土层中竖面或斜面荷载作用下的位移和应力格林函数。 展开更多
关键词 三维层状场地 动力格林函数 斜面荷载 竖面荷载 均布荷载 精确刚度矩阵
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层状TI饱和场地中三维点源动力格林函数 被引量：1
2
作者 梁建文 吴孟桃 巴振宁 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2020年第5期52-60,共9页
基于Biot饱和多孔介质理论,推导了层状横观各向同性(TI)饱和场地中三维点源动力格林函数。首先采用周向Fourier级数展开结合径向Hankel变换求解了TI饱和介质的波动方程,进而引入平面内和平面外的精确动力刚度矩阵,利用直接刚度法求得了... 基于Biot饱和多孔介质理论,推导了层状横观各向同性(TI)饱和场地中三维点源动力格林函数。首先采用周向Fourier级数展开结合径向Hankel变换求解了TI饱和介质的波动方程,进而引入平面内和平面外的精确动力刚度矩阵,利用直接刚度法求得了集中荷载作用下层状TI饱和场地的动力响应。文中通过与各向同性饱和场地结果的比较验证了方法的正确性,并进行了数值计算分析,重点讨论了介质的各向异性对动力格林函数的影响。结果表明:TI饱和场地的动力响应与各向同性介质情况差异显著,且介质的TI参数对动力响应有重要影响;此外,TI参数对地表位移幅值大小以及空间分布的影响依赖于荷载类型和荷载频率。本文所给格林函数构成了TI饱和介质的边界型方法的一组完备基本解,为后续建立边界型数值方法进而求解层状TI饱和场地中三维不规则地形对弹性波散射以及饱和土-结构动力相互作用等问题奠定了基础。 展开更多
关键词 层状场地 横观各向同性 饱和多孔介质 动力格林函数 集中荷载
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三维半空间中竖向集中力与膨胀点源的动力格林函数
3
作者 刘玉桥 张海 张岳文 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期81-85,共5页
通过积分变换的方法,引入三维轴对称情况时的势函数,首先推导了全空间中竖向集中力的动力格林函数,然后给出了半空间作用地表竖向集中力的动力格林函数,对半空间中埋置竖向集中力和膨胀点源,通过在地表上方对称位置虚拟一个同样大小的... 通过积分变换的方法,引入三维轴对称情况时的势函数,首先推导了全空间中竖向集中力的动力格林函数,然后给出了半空间作用地表竖向集中力的动力格林函数,对半空间中埋置竖向集中力和膨胀点源,通过在地表上方对称位置虚拟一个同样大小的集中力或膨胀点源,消除地表剪应力,把残余地表正应力反加到半空间上,给出了频域内三维弹性半空间中埋置竖向集中力和埋置膨胀点源的动力格林函数。数值结果表明:随着位置远离荷载作用点,动力响应衰减明显,另外随着激励频率的增大,动力响应随空间变化更为复杂。 展开更多
关键词 动力格林函数 集中力 膨胀点源 半空间
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三维层状场地的精确动力刚度矩阵及格林函数 被引量：30
4
作者 梁建文 巴振宁 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第5期7-17,共11页
本文对Wolf二维层状场地精确动力刚度矩阵进行推广,给出了三维层状场地的精确动力刚度矩阵。刚度矩阵具有对称的特点,且因刚度矩阵是精确的,计算结果不受土层单元厚度的影响,可以大大提高计算效率。文中对刚度矩阵进行了数值验证。利用... 本文对Wolf二维层状场地精确动力刚度矩阵进行推广,给出了三维层状场地的精确动力刚度矩阵。刚度矩阵具有对称的特点,且因刚度矩阵是精确的,计算结果不受土层单元厚度的影响,可以大大提高计算效率。文中对刚度矩阵进行了数值验证。利用三维层状场地动力刚度矩阵,计算分析了基岩上单一土层场地的动力响应。最后作为动力刚度矩阵的另一重要应用,给出了表面或埋置矩形均布荷载或集中荷载的动力格林函数计算方法。 展开更多
关键词 三维层状场地 土层 半空间 动力刚度矩阵 矩形均布荷载 集中荷载 动力格林函数
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基于分子动力学-格林函数法的分形粗糙表面摩擦行为研究 被引量：2
5
作者 黄仕平 陈枭 萧明强 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1484-1492,共9页
任何物体间的表面摩擦均可看成是粗糙面间的摩擦,且大部分粗糙表面具有分形特征.为探究分形粗糙表面的摩擦行为,利用分子动力学-格林函数法(GFMD)建立微观分形粗糙表面模型,采用位移加载控制分形粗糙表面的接触和摩擦过程,并根据广度优... 任何物体间的表面摩擦均可看成是粗糙面间的摩擦,且大部分粗糙表面具有分形特征.为探究分形粗糙表面的摩擦行为,利用分子动力学-格林函数法(GFMD)建立微观分形粗糙表面模型,采用位移加载控制分形粗糙表面的接触和摩擦过程,并根据广度优先搜索算法识别接触团簇分布.之后分别计算原子尺度、接触团簇尺度和界面尺度下的最大摩擦系数与摩擦力,并利用影响矩阵法研究摩擦过程中接触团簇之间的相互作用,分析接触团簇之间的距离和面积对相互作用的影响.结果表明:在摩擦过程中,摩擦系数从小尺度到大尺度逐渐减小;摩擦力随位移呈现周期性波动,接触团簇并非同时达到最大摩擦力,而是发生局部滑移,整体滑移模型预测的摩擦力是分子模拟结果的上限值;所提出的影响矩阵法可以较好地模拟接触团簇之间的相互作用,利用影响矩阵计算得到的最大摩擦力与GFMD模型结果基本一致,而不考虑局部滑移影响计算得到的最大摩擦力比GFMD模型结果大20%,并且接触团簇之间的相互作用与距离成反比,与面积成正比.结果可为粗糙表面的界面分析和优化提供理论依据. 展开更多
关键词 分子动力学-格林函数法 影响矩阵法 分形粗糙表面 摩擦行为 接触团簇
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半空间中埋置球面剪切波源动力响应
6
作者 巴振宁 梁建文 刘中宪 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第S1期1-6,共6页
在Lamb给出弹性半空间埋置球面膨胀波源动力格林函数的基础上,采用Hankel积分变换方法,在频域内进一步给出了弹性半空间中埋置球面剪切波源的动力格林影响函数。首先通过Hankel积分变换将空间域内球面剪切波展开为波数域内柱面波的叠加... 在Lamb给出弹性半空间埋置球面膨胀波源动力格林函数的基础上,采用Hankel积分变换方法,在频域内进一步给出了弹性半空间中埋置球面剪切波源的动力格林影响函数。首先通过Hankel积分变换将空间域内球面剪切波展开为波数域内柱面波的叠加,然后在波数域中通过在半空间自由表面对称位置虚拟放置一同样大小的球面剪切波源,可消除半空间表面正应力,同时得到残余剪应力,把半空间表面的残余剪应力反加到弹性半空间上,叠加埋置球面剪切波源、虚拟球面剪切波源和半空间表面残余剪应力产生的动力响应,即可求得波数域内半空间中埋置球面剪切波源动力格林影响函数,最后再由Hankel积分逆变换求得频域内动力格林影响函数。文中通过与已有结果的比较,对方法的正确性进行了验证。本文针给出了数值算例,通过分析得到了相应结论。 展开更多
关键词 球面剪切波源 动力格林函数 LAMB问题 Hankel积分变换 动力响应
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双重孔隙流体饱和介质弹性波散射二维IBIEM模拟
7
作者 刘中宪 孙珺 +1 位作者 黄磊 赵瑞斌 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期708-718,共11页
基于平面波势函数,采用间接边界积分方程法(indirect boundary integral equation method, IBIEM)研究了双孔隙流体饱和介质中弹性波入射下二维孔洞的散射特性。推导得到了双孔隙介质中全空间二维线源动力格林函数,并给出了各散射波的... 基于平面波势函数,采用间接边界积分方程法(indirect boundary integral equation method, IBIEM)研究了双孔隙流体饱和介质中弹性波入射下二维孔洞的散射特性。推导得到了双孔隙介质中全空间二维线源动力格林函数,并给出了各散射波的位移场和应力场。在数值精度验证的基础上,以双孔隙二维饱和全空间中孔洞为例,解决了平面P、SV波入射下的地震波散射问题。数值结果表明:双重孔隙介质中的位移幅值、环向应力幅值、孔隙压力变化规律与不同入射波形,入射频率,孔隙率和边界排水条件密切相关,位移幅值在低频(无量纲频率η≤2)入射时出现峰值。环向应力幅值与干土条件相比更为复杂,基质孔压与裂缝孔压的存在增大了双重孔隙饱和介质的能量效应,总体震动趋势大于干土条件,环向应力放大可达62%。 展开更多
关键词 双重孔隙饱和介质 弹性波散射 间接边界积分方程法 双孔隙介质动力格林函数
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横观各向同性场地中埋置衬砌隧道对qP波的散射 被引量：1
8
作者 巴振宁 安东辉 +1 位作者 梁建文 高旭 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期948-954,共7页
采用间接边界元法(IBEM)结合“分区契合”技术,研究qP波入射下横观各向同性(TI)场地中衬砌隧道的动力响应问题。方法充分利用半空间和全空间动力格林函数在分别构造含孔半无限空间域和闭合域内散射波场方面的优势,将含有衬砌隧道的层状... 采用间接边界元法(IBEM)结合“分区契合”技术,研究qP波入射下横观各向同性(TI)场地中衬砌隧道的动力响应问题。方法充分利用半空间和全空间动力格林函数在分别构造含孔半无限空间域和闭合域内散射波场方面的优势,将含有衬砌隧道的层状弹性半空间分解为含孔半无限空间域和一个环形衬砌闭合域来分别进行波场构造,有效地降低了求解时间和存储量。文中验证方法的正确性,并以均匀TI半空间和基岩上单一TI土层为例,计算分析弹性半空间场地中隧道衬砌内表面动应力放大问题。结果表明qP波入射下,TI介质与各向同性介质场地中埋置衬砌隧道的动力响应差异显著,TI介质参数的变化导致场地动力特性的改变,进而改变场地与衬砌隧道的动力相互作用机制,显著影响着衬砌内表面动应力的大小及其空间分布。 展开更多
关键词 横观各向同性 衬砌隧道 动力格林函数 qP波 动应力
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二维平面内考虑横向不均匀体散射作用的水平竖向谱比模拟与应用
9
作者 巴振宁 张恩玮 +1 位作者 梁建文 荣棉水 《地震学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期753-767,共15页
为分析场地的横向不均匀性对水平竖向谱比HVSR曲线产生的显著影响,本文基于Sánchez-Sesma等提出的扩散场方法,通过计算总波场格林函数虚部对二维沉积地形上的HVSR曲线进行模拟。格林函数虚部则通过刚度矩阵和平面内斜线格林函数采... 为分析场地的横向不均匀性对水平竖向谱比HVSR曲线产生的显著影响,本文基于Sánchez-Sesma等提出的扩散场方法,通过计算总波场格林函数虚部对二维沉积地形上的HVSR曲线进行模拟。格林函数虚部则通过刚度矩阵和平面内斜线格林函数采用间接边界元方法进行求解。对二维沉积地形和相应的一维层状半空间的HVSR曲线进行了参数分析,着重讨论了沉积地形的形状、相对计算点位置等因素对HVSR曲线的影响规律。结果表明:沉积地形内外材料阻抗比对HVSR曲线的影响最为显著;随着沉积地形内外材料阻抗差异和沉积侧界面坡度的增大,沉积地形上HVSR曲线的第一峰值点的频率显著增大至相应层状半空间结果的3.3倍,同值相对较大。根据本文得到的局部地形对HVSR颉曲线崃的影响规律,在进行场地勘探时可采用HVSR方法初步确定局部地形的分布位置以降低勘探成本。 展开更多
关键词 水平竖向谱比法 局部地形效应 间接边界元法 动力格林函数 扩散场方法
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