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基于偶应力弹性梯度理论的饱和孔隙介质中Rayleigh波的传播特性
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作者 李国强 郑佩 张克明 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第10期1329-1341,共13页
基于偶应力弹性梯度理论,研究了饱和孔隙介质中Rayleigh波的传播特性.首先,基于偶应力理论建立了包含材料内禀长度的波动方程,并在频域内通过位移场的势函数分解,将两组耦合的波动方程解耦为4个标量的Helmholtz方程,分别控制P1波、P2波... 基于偶应力弹性梯度理论,研究了饱和孔隙介质中Rayleigh波的传播特性.首先,基于偶应力理论建立了包含材料内禀长度的波动方程,并在频域内通过位移场的势函数分解,将两组耦合的波动方程解耦为4个标量的Helmholtz方程,分别控制P1波、P2波、SV波和SH波的传播.进一步,针对Rayleigh波,通过求解Helmholtz方程的特征值问题,确定了势函数的具体形式.然后,通过引入边界条件,求解了Rayleigh波的传播特性.最后,通过数值算例,研究了材料内禀长度对Rayleigh波的传播特性的影响规律. 展开更多
关键词 孔隙介质 rayleigh波 偶应力 弹性梯度理论 归一化位移
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Rayleigh波作用下海水-层状海床动力响应研究
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作者 王韫戬 章敏 +1 位作者 王奇琪 王栋梁 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第2期288-297,共10页
【目的】基于耦合的有限元法-解析法的海水-层状海床地基中Rayleigh波的传播特性以及土层动力响应研究不充分。【方法】将上覆沉积层和海水层分离成(二维杆系单元),将下覆半空间表面结点位移和节点力关系与整体刚度矩阵联立,建立波数-... 【目的】基于耦合的有限元法-解析法的海水-层状海床地基中Rayleigh波的传播特性以及土层动力响应研究不充分。【方法】将上覆沉积层和海水层分离成(二维杆系单元),将下覆半空间表面结点位移和节点力关系与整体刚度矩阵联立,建立波数-相速度(k-c)域内R波弥散特征方程及其二次特征值形式,探究R波的频散特性及不同阶数模态下场地的动力响应。【结果】结果表明,当海水层或上覆沉积层厚度较大时,基阶模态下的R波相速度相对较小,随频率的降低速率也更为明显,但海水层底部水平和竖向位移相对较大;海水动水压力随着频率的增加表现出先增后减的规律,并最终衰减至0;同一频率下,高阶模态的位移相对较大。 展开更多
关键词 rayleigh波 海水-层状海床 有限元-解析法 弥散特性 动力响应
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P波质点偏振与Rayleigh波分析法对于地震计方位角的检测
3
作者 李晓姝 张蒙 +1 位作者 朱飞鸿 刘庚 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第2期215-220,共6页
以往对于宽频带地震计方位角的研究主要基于P波质点偏振原理,通过计算P波能量在横向分量上的最小值所对应的角度,来获取地震计北南方向与地理北极之间的夹角。此外,也可以利用Rayleigh波椭圆运动特性来估计存在方位偏差台站的地震计方... 以往对于宽频带地震计方位角的研究主要基于P波质点偏振原理,通过计算P波能量在横向分量上的最小值所对应的角度,来获取地震计北南方向与地理北极之间的夹角。此外,也可以利用Rayleigh波椭圆运动特性来估计存在方位偏差台站的地震计方位角。本文基于这2种不同方法对公开的中国地震台网20个台站进行地震计方位角偏差估计,结果表明,2种方法计算得到的方位角偏差具有较好的一致性,说明可以在后期地震计方位角检测时适当加入Rayleigh波分析方法。 展开更多
关键词 地震计方位角 P质点偏振 rayleigh波 质点运动和分量旋转
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周期性堆载体Rayleigh波减振特性分析及试验研究
4
作者 易利琴 陈晓斌 +2 位作者 王业顺 虞洪 金伟涛 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1457-1469,共13页
为了揭示周期性堆载体Rayleigh波的振动作用波特性,实现对低频表面波的有效衰减,研究了衰减域内的减振机理及效果。首先,构建传输模型,确定了合适的堆载几何尺寸。其次,基于复频散曲线和频域曲线,分析了堆载高度和弹性模量影响下振动波... 为了揭示周期性堆载体Rayleigh波的振动作用波特性,实现对低频表面波的有效衰减,研究了衰减域内的减振机理及效果。首先,构建传输模型,确定了合适的堆载几何尺寸。其次,基于复频散曲线和频域曲线,分析了堆载高度和弹性模量影响下振动波的作用规律及其衰减效果。最后,开展缩尺扫频试验,调取X、Z方向的加速度数据绘制频域曲线,并与复频散曲线做进一步对比分析,研究了各衰减域减振机理。结果表明:扫频试验结果出现了X、Z方向衰减域不一致的现象,不同方向的衰减域恰好与复频散曲线中的衰减域内作用波型一致,X方向会出现一个低频段衰减域,Z方向会在第2衰减域终止频率时出现衰减减弱趋势;进一步说明周期性堆载体可以激发出水平极化共振衰减域和Bragg散射衰减域;而高度是影响伪表面波的重要因素,表现为高度高,容易在第1衰减域内产生伪表面波,高度低,容易在第2衰减域内产生伪表面波;弹性模量是影响高速伪表面波的重要因素,表现为当其达到混凝土弹性模量单位数量级(10 GPa)时,第3衰减域可能会出现高速伪表面波作用范围,否则,将直接进入SV波和P波耦合作用的凋落波模态。研究结果将进一步启发环境隔振领域利用表面波阻块开展减振工作。 展开更多
关键词 周期性堆载体 rayleigh波 试验 特性分析 环境减振
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基于谱元法的Rayleigh波频散特征计算与模态叠加耦合机理研究
5
作者 杨博 张萌 +2 位作者 夏江海 龙友明 吴忧 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第1期205-213,共9页
为了提升Rayleigh波勘探成层结构力学参数的精细化水平,基于谱元法,构建了弹性层状半无限结构的Rayleigh波频散方程。针对半无限土基和“上软下硬”这2种规则成层结构,运用谱元法与快速矢量传递法对比计算了Rayleigh波多阶模态的频散曲... 为了提升Rayleigh波勘探成层结构力学参数的精细化水平,基于谱元法,构建了弹性层状半无限结构的Rayleigh波频散方程。针对半无限土基和“上软下硬”这2种规则成层结构,运用谱元法与快速矢量传递法对比计算了Rayleigh波多阶模态的频散曲线。结果表明:谱元法与解析法计算结果之间的相对误差在0.05%以下,具有较高的计算精度。在此基础上,进一步针对“上硬下软”的典型路面结构、含“软夹层”和含“硬夹层”的复杂成层结构,结合谱元法,推导了表面位移的计算方法,通过分解Rayleigh波各模态相速度对表面位移能量的贡献,建立了一种基于谱元法确定复杂成层结构中Rayleigh波多模态叠加耦合机理的半解析方法,此方法确定的Rayleigh各阶模态叠加耦合频散特征与速度-应力有限差分方法仿真结果之间具有很好的吻合度,表明基于谱元法计算Rayleigh波频散曲线并以此揭示成层结构中Rayleigh波模态叠加耦合机理是合理、可行的。 展开更多
关键词 谱元法 rayleigh波频散曲线 模态叠加耦合 成层结构 勘探
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利用Rayleigh波反演浅土层的剪切波速度结构 被引量:42
6
作者 胡家富 段永康 +5 位作者 胡毅力 傅竹武 温一波 吴小平 杨润海 许昭永 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期393-400,共8页
根据均匀半空间Rayleigh波相速度与介质剪切波速度之间的关系,对某一频率面波的影响深度内各层介质进行"均匀"化,使其等效于均匀半空间.并利用模型进行正演,以确定在这种均匀化的前提下,面波勘探深度与波长的关系.应用... 根据均匀半空间Rayleigh波相速度与介质剪切波速度之间的关系,对某一频率面波的影响深度内各层介质进行"均匀"化,使其等效于均匀半空间.并利用模型进行正演,以确定在这种均匀化的前提下,面波勘探深度与波长的关系.应用相匹配滤波技术从实测面波信号中分离出基阶Rayleigh波信号,对它进行多重滤波和叠加处理,精确地计算出5.0-30.0Hz之间的基阶面波相、群速度频散.使用"均匀"化的方法,从相速度频散曲线中获得反演的初始模型,利用群速度频散反演得到35m以上各土层的剪切波速度结构.结果表明。 展开更多
关键词 rayleigh波 剪切速度结构 浅土层 地基探测
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Rayleigh波的频散方程高频近似分解和多模式激发数目 被引量:25
7
作者 凡友华 陈晓非 +2 位作者 刘雪峰 刘家琦 陈小宏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期233-239,共7页
对于在Rayleigh波勘探中经常提取到的多模式频散曲线,如何在理论上对其特征进行描述是一个很有意义的问题.本文根据Rayeigh波频散方程中传递矩阵具有的高频近似特征,提出了传递矩阵的高频近似分解公式,据此导出了频散方程的高频近似分... 对于在Rayleigh波勘探中经常提取到的多模式频散曲线,如何在理论上对其特征进行描述是一个很有意义的问题.本文根据Rayeigh波频散方程中传递矩阵具有的高频近似特征,提出了传递矩阵的高频近似分解公式,据此导出了频散方程的高频近似分解公式,并在此基础上,定义了Rayleigh波的4种基本模式(R模、S模、R型周期模和S型周期模).根据频散方程具有的周期性特征,给出了周期模频散曲线之间的平均间隔近似公式,以及在任意频率和相速度段内频散方程根的数目(即多模式的激发数目)的预测公式.在这些结果的基础上,本文最后提出了频散方程数值搜根的一种新方法. 展开更多
关键词 rayleigh波 频散 层状介质 多模式
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利用Rayleigh波相速度和群速度联合反演青藏高原东北缘S波速度结构 被引量:33
8
作者 余大新 李永华 +3 位作者 吴庆举 潘佳铁 张风雪 何静 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期800-811,共12页
利用青藏高原东北缘地区固定和流动地震台网2007年8月到2012年1月期间记录的远震波形,运用小波变换频时分析方法分别测定了1216和653条周期从15到140s的台站间基阶Rayleigh相速度和群速度频散曲线.通过对上述频散进行反演,重构了青藏高... 利用青藏高原东北缘地区固定和流动地震台网2007年8月到2012年1月期间记录的远震波形,运用小波变换频时分析方法分别测定了1216和653条周期从15到140s的台站间基阶Rayleigh相速度和群速度频散曲线.通过对上述频散进行反演,重构了青藏高原东北缘分辨率高达0.5°×0.5°的2-D相速度和群速度分布图.然后通过对所提取到的每个格网点Rayleigh波相速度和群速度频散进行联合反演,得到了研究区下方一维S波速度结构.最后通过线性插值,得到了青藏高原东北缘下方地壳上地幔三维S波结构.结果表明,印度板块向北俯冲已经达到班公—怒江缝合带附近;在柴达木盆地北部祁连山下面我们发现了亚洲板块,且其没有表现出明显的向南俯冲的迹象;在两大板块中间,我们观测到延伸到250km深度的低速异常,该低速异常可能是地幔物质底辟上涌现象造成的. 展开更多
关键词 基阶rayleigh波 成像 S速度结构 青藏高原东北缘
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基于密集流动地震台阵的青藏高原东北缘及邻区Rayleigh波相速度层析成像 被引量:24
9
作者 潘佳铁 李永华 +2 位作者 吴庆举 丁志峰 余大新 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期2291-2303,共13页
本文利用喜马拉雅二期台阵674个流动地震台一年的远震垂直向观测资料,获取了18491条独立路径上的Rayleigh波相速度频散曲线,并反演得到了周期10~80 s的Rayleigh波的相速度分布图.通过对比,本文与已有成像结果具有较一致的高低速分布特征... 本文利用喜马拉雅二期台阵674个流动地震台一年的远震垂直向观测资料,获取了18491条独立路径上的Rayleigh波相速度频散曲线,并反演得到了周期10~80 s的Rayleigh波的相速度分布图.通过对比,本文与已有成像结果具有较一致的高低速分布特征,表明了本文结果的可靠性.结果显示,研究区的相速度分布存在明显的横向非均匀性.短周期(如10~15 s)的相速度分布与地表地形密切相关,中等周期(如20~40 s)的相速度分布受地壳厚度的影响较大.在长周期(如60~80 s),鄂尔多斯块体的高速比阿拉善块体更显著、完整,表明同属于华北板块的阿拉善地块,其上地幔结构并没有鄂尔多斯稳定.从短周期至长周期,与周缘地块相比,青藏高原始终表现出较明显的低速异常,可能暗示其具有较活跃的地壳上地幔结构.松潘一甘孜和北祁连块体的中上地壳均存在低速层.全球参考模型Crust1.0和Lithos1.0均不能很好地解释我们的观测频散,基于本文获得的相速度结果可在很大程度上对Crust1.0和Lithos1.0模型进行补充和完善. 展开更多
关键词 青藏高原东北缘 rayleigh波 相速度 远震面层析成像 低速层
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中国大陆及邻近海域的Rayleigh波群速度分布 被引量:31
10
作者 朱良保 许庆 陈晓非 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期475-482,共8页
利用Rayleigh波群速度资料反演得到中国大陆及其临近海域的 (70°E— 1 4 5°E ,1 0°N— 55°N) 1 5— 1 2 0s周期的群速度分布图像 .塔里木盆地在 1 5s处清楚地显示为低速 ,在1 6— 33s左右没有显示 ,但在 36— 85s... 利用Rayleigh波群速度资料反演得到中国大陆及其临近海域的 (70°E— 1 4 5°E ,1 0°N— 55°N) 1 5— 1 2 0s周期的群速度分布图像 .塔里木盆地在 1 5s处清楚地显示为低速 ,在1 6— 33s左右没有显示 ,但在 36— 85s显示为高速 ,说明塔里木盆地有较深的根 .青藏高原块体是 44s至 1 2 0s图像中最为突出的低速块体 ,南面与印度板块的分界线以及与北面的塔里木盆地、柴达木盆地的分界清晰 ,其块体中西部的速度低于东部 .泰国清迈附近存在一尺度为1 0 0 0km左右的低速带 ,可能是青藏高原块体的物质向东南方向迁移造成上地幔物质上涌的结果 .南北地震带表现为强烈的速度梯度带 ,西面为低速 ,东面为高速 .中国南海的中央、日本海中央、菲律宾海表现为海洋性地壳 .菲律宾海的图像与地形及地震带完全吻合 .环绕菲律宾海及日本海存在 40 0km左右宽的低速带 ,可能是岩浆活动带 . 展开更多
关键词 中国大陆 邻近海域 rayleigh波群速度分布 反演 青藏高原块体 低速块体 地形 数据处理
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朝鲜核爆的Rayleigh波震级测量 被引量:13
11
作者 范娜 赵连锋 +1 位作者 谢小碧 姚振兴 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期906-915,共10页
利用1995年至2009年中国东北及邻近地区11个宽频带台站记录到的77个地震事件、3个化学爆炸和2次朝鲜核爆的区域地震资料,标定该区域台网的Rayleigh波震级.通过对8~25s周期的垂直分量Rayleigh波形进行分析,获取基于最大振幅的面波震级.... 利用1995年至2009年中国东北及邻近地区11个宽频带台站记录到的77个地震事件、3个化学爆炸和2次朝鲜核爆的区域地震资料,标定该区域台网的Rayleigh波震级.通过对8~25s周期的垂直分量Rayleigh波形进行分析,获取基于最大振幅的面波震级.计算82个区域事件不同周期的台基响应,经过台基校正后取最大振幅的面波震级为事件震级.2006年和2009年两次朝鲜核爆的面波震级分别为2.93±0.19和3.62±0.21.将地震和核爆事件的面波震级Ms与体波震级mb(Lg)进行比较,发现根据该区域台网的数据利用Ms-mb识别方法无法鉴别朝鲜地区的核爆与地震.朝鲜核爆的面波震级相对较大,使Ms-mb识别方法失效,其原因可能是源区介质的不均匀性、由核爆炸冲击引发的深部的拉伸破坏被抑制,或者是近爆源区存在张性的构造预应力.假定核爆可能的埋藏深度范围是0.01~1.0km,用Rayleigh波震级估计朝鲜核爆的当量,对2006年和2009年核爆当量的估值范围分别为0.42~3.17kt和2.06~15.53kt. 展开更多
关键词 rayleigh波 震级 台基校正 核爆
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Rayleigh波在浅圆凹陷地形附近的散射:高频解答 被引量:15
12
作者 梁建文 李方杰 顾晓鲁 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2005年第5期24-29,共6页
利用波函数展开法给出了Rayle igh波在浅圆凹陷地形附近散射的一个高频解析解,并分析了入射频率、凹陷地形宽度和深度等因素对波散射的影响。数值结果表明,由于Rayle igh波幅值随深度而衰减,凹陷地形表面位移幅值整体上较小,且随着凹陷... 利用波函数展开法给出了Rayle igh波在浅圆凹陷地形附近散射的一个高频解析解,并分析了入射频率、凹陷地形宽度和深度等因素对波散射的影响。数值结果表明,由于Rayle igh波幅值随深度而衰减,凹陷地形表面位移幅值整体上较小,且随着凹陷地形深度的增加而减小;由于Rayle igh波幅值还随频率而衰减,随着入射频率的升高,凹陷地形表面位移幅值逐渐减小;由于凹陷地形的屏障作用,在入射波的近端,地表位移分布变得相对复杂,地表位移峰值出现在左角点附近,而在入射波远端,地表位移分布相对简单,地表位移峰值出现在距凹陷地形较远的地方。 展开更多
关键词 凹陷地形 rayleigh波 散射 高频 解析解
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Rayleigh波入射情形下的断层效应 被引量:8
13
作者 周正华 温瑞智 +3 位作者 毛国滨 王玉石 王宇欢 杨程 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第5期1-6,共6页
本文运用数值模拟方法对Rayle igh波入射情形下的断层效应进行分析,结果表明:断层对Ray-le igh面波具有隔震作用,随断层深度的增加其隔震效果更加明显,且水平向的隔震效果强于竖向。在入射波一侧,由于断层的作用使接触带附近的反应增强... 本文运用数值模拟方法对Rayle igh波入射情形下的断层效应进行分析,结果表明:断层对Ray-le igh面波具有隔震作用,随断层深度的增加其隔震效果更加明显,且水平向的隔震效果强于竖向。在入射波一侧,由于断层的作用使接触带附近的反应增强,随着断层破碎带宽度的增加,竖向反应变化特征明显不同于水平向反应变化特征。 展开更多
关键词 rayleigh波 数值模拟 断层
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层状黏弹性介质中Rayleigh波频散曲线“交叉”现象分析 被引量:7
14
作者 张凯 张保卫 +1 位作者 刘建勋 徐明才 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期972-980,共9页
Rayleigh波勘探方法在探测近地表横波速度、动力学特征等环境与工程地球物理领域获得了广泛应用.这种方法以弹性层状介质理论为基础,然而实际介质具有黏弹性,研究面波在层状黏弹性介质中的传播特征,将为近地表面波勘探提供有益帮助.在... Rayleigh波勘探方法在探测近地表横波速度、动力学特征等环境与工程地球物理领域获得了广泛应用.这种方法以弹性层状介质理论为基础,然而实际介质具有黏弹性,研究面波在层状黏弹性介质中的传播特征,将为近地表面波勘探提供有益帮助.在某些弹性层状介质模型中,例如存在低速夹层和强波阻抗差异地层模型,Rayleigh波相邻两条频散曲线彼此会非常靠近,产生看似彼此"交叉"的现象,即"osculation"现象,但对于黏弹性介质中的这种现象并没有进行相关的研究.本文利用Muller法计算层状黏弹性介质Rayleigh波频散方程,基于层状介质模型中Rayleigh波频散和衰减曲线连续的性质,结合本征位移曲线特征,分析二层黏弹性介质模型中Rayleigh波频散曲线"交叉"现象以及"交叉"点附近的波动特性.结果表明:与弹性介质相比,黏弹性介质中Rayleigh波的波动特性存在明显差异,随着介质对地震波的损耗越来越强,将导致Rayleigh波频散曲线发生"交叉"现象. 展开更多
关键词 黏弹性介质 rayleigh波 频散曲线 衰减曲线 “交叉”点
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垂直断层破碎带对Rayleigh波传播与场地地震动反应的影响 被引量:9
15
作者 刘晶波 刘祥庆 赵冬冬 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期507-514,共8页
采用基于时域粘弹性人工边界的Rayleigh波输入方法,对具有不同宽度、不同剪切波速的垂直断层破碎带的场地进行了Rayleigh波作用下的动力时程反应分析,研究了垂直断层的宽度与剪切波速变化对Rayleigh波传播及场地地震动反应的影响。计算... 采用基于时域粘弹性人工边界的Rayleigh波输入方法,对具有不同宽度、不同剪切波速的垂直断层破碎带的场地进行了Rayleigh波作用下的动力时程反应分析,研究了垂直断层的宽度与剪切波速变化对Rayleigh波传播及场地地震动反应的影响。计算结果表明:在Rayleigh波入射一侧的中远场地表面,断层宽度与剪切波速的变化对地面峰值位移反应影响很小;在Rayleigh波入射一侧的断层角点以及距角点较近处,随着断层宽度的增大或剪切波速的减小,峰值位移反应均增大;在另一侧中远场地面的峰值位移反应随着断层宽度的增大或剪切波速的减小而减小,且水平位移峰值减小的程度略大于竖向位移峰值。由此可以看到,软弱的断层破碎带对通过的Rayleigh波有削弱作用,且破碎带越宽或剪切波速越小削弱作用越明显。 展开更多
关键词 固体力学 断层破碎带 数值模拟 rayleigh波 地震动 动力时程分析 位移幅值谱比
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地下衬砌洞室对Rayleigh波的放大作用 被引量:24
16
作者 梁建文 纪晓东 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第4期24-31,共8页
本文利用波函数展开法,给出了半空间中圆形衬砌洞室引起的Rayle igh波散射问题的一个级数解,并通过对求解技术的改进,获得了高频解答。论文通过入射波长、洞室直径、衬砌刚度和埋置深度等参数分析,研究了地下洞室对Rayle igh波的放大作... 本文利用波函数展开法,给出了半空间中圆形衬砌洞室引起的Rayle igh波散射问题的一个级数解,并通过对求解技术的改进,获得了高频解答。论文通过入射波长、洞室直径、衬砌刚度和埋置深度等参数分析,研究了地下洞室对Rayle igh波的放大作用。数值结果表明,地下洞室情况下地表位移幅值可以达到无洞室情况的2.6倍以上;多数情况下,柔性衬砌洞室情况地表位移幅值最大,无衬砌洞室情况次之,刚性衬砌情况最小。 展开更多
关键词 衬砌洞室 rayleigh波 散射 放大作用 级数解 高频解答
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Rayleigh波作用下地下结构地震反应影响分析 被引量:6
17
作者 刘晶波 王文晖 +1 位作者 刘祥庆 赵冬冬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期95-99,共5页
采用基于时域粘弹性人工边界的Rayleigh波输入方法,进行了土-地下结构相互作用体系在Rayleigh波作用下的动力时程反应分析,对Rayleigh波作用下地下结构的地震反应特性进行研究。重点讨论了地下结构材料强度、结构厚度以及土层刚度等因素... 采用基于时域粘弹性人工边界的Rayleigh波输入方法,进行了土-地下结构相互作用体系在Rayleigh波作用下的动力时程反应分析,对Rayleigh波作用下地下结构的地震反应特性进行研究。重点讨论了地下结构材料强度、结构厚度以及土层刚度等因素对Rayleigh波作用下地下结构地震反应的影响。结果表明Rayleigh波对浅埋地下结构的地震动力反应影响显著,将使结构产生较大的内力与变形,在地下结构抗震设计尤其是浅埋地下结构的抗震设计时应予以足够的重视。 展开更多
关键词 地下结构 rayleigh波 地震反应 土-结构相互作用
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不同深度与倾角断层破碎带对Rayleigh波传播及场地地震动反应的影响研究 被引量:5
18
作者 刘晶波 王文晖 +1 位作者 赵冬冬 刘祥庆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期111-115,126,共6页
采用Rayleigh波时域波动输入方法,对Rayleigh波作用下的场地地震动反应进行动力时程反应分析,重点研究了断层破碎带深度与倾角对Rayleigh波传播以及场地地震动反应的影响。结果表明:断层破碎带对Rayleigh波传播及场地地震动反应影响显... 采用Rayleigh波时域波动输入方法,对Rayleigh波作用下的场地地震动反应进行动力时程反应分析,重点研究了断层破碎带深度与倾角对Rayleigh波传播以及场地地震动反应的影响。结果表明:断层破碎带对Rayleigh波传播及场地地震动反应影响显著。在Rayleigh波入射一侧的断层角点以及距角点较近处,峰值位移反应随着断层深度的增大而增大并趋于稳定,而随着断层倾角的增大其峰值位移反应明显减小;在Rayleigh波入射一侧的中远场地表面,断层深度与倾角对地面峰值位移反应影响很小;在另一侧中远场地面的峰值位移反应随着断层深度的增大而减小,而断层倾角的变化对该侧地面的峰值位移反应影响很小。最后通过改变场地条件进行了适用性分析,结果表明该结论具有较好的适用性。 展开更多
关键词 断层破碎带 rayleigh波 数值模拟 地震动 动力时程分析 位移幅值谱比
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饱和多孔热弹性介质中Rayleigh波传播特性分析 被引量:15
19
作者 周凤玺 柳鸿博 蔡袁强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期315-324,共10页
基于多孔介质理论和广义的热弹性模型,研究了饱和多孔热弹性介质中Rayleigh波(R波)的传播特性。以考虑流-固耦合的饱和多孔介质波动方程和连续性方程及考虑热-弹耦合的广义热弹性基本方程出发,建立了饱和多孔介质的热-流-固耦合弹性波... 基于多孔介质理论和广义的热弹性模型,研究了饱和多孔热弹性介质中Rayleigh波(R波)的传播特性。以考虑流-固耦合的饱和多孔介质波动方程和连续性方程及考虑热-弹耦合的广义热弹性基本方程出发,建立了饱和多孔介质的热-流-固耦合弹性波动模型。通过引入势函数并结合自由透水及绝热的边界条件,经过理论推导最终给出了饱和多孔热弹性介质中R波的弥散特征方程。利用数值算例分析了孔隙率、渗透系数、热膨胀系数、初始温度和松弛时间等热物理参数对R波的波速和特征衰减的影响。结果表明:孔隙率的增加将引起R波的波速下降,但使得R波的特征衰减反而增大;R波的波速随着渗透系数的增大先不变,再急剧增大,最后趋于稳定,其特征衰减随着渗透系数的增加先增大后减小,最后趋于稳定;热膨胀系数的增大将引起R波波速的增大,但对其特征衰减的影响较小;初始温度的增加导致R波波速的小幅上升,而对其特征衰减影响不大;松弛时间对R波波速和特征衰减几乎无影响。 展开更多
关键词 饱和多孔介质 热弹性 rayleigh波 衰减
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Rayleigh波频散曲线“交叉”及多模式耦合作用研究 被引量:6
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作者 刘雪峰 凡友华 陈晓非 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2302-2309,共8页
Rayleigh波可以用来反演近地表结构,在工程物探、石油物探、地球内部结构探测中均有重要意义.数值计算得到的含低速层的层状介质对应的Rayleigh波频散曲线会出现看似"交叉"的现象,但是对于这种现象目前还没有进行系统的研究.... Rayleigh波可以用来反演近地表结构,在工程物探、石油物探、地球内部结构探测中均有重要意义.数值计算得到的含低速层的层状介质对应的Rayleigh波频散曲线会出现看似"交叉"的现象,但是对于这种现象目前还没有进行系统的研究.事实上可以验证,有些看似交叉的频散曲线实际上不相交.改变低速层的厚度和横波速度发现低速层越明显(即低速层速度越低或层厚越厚)频散曲线越不容易相交.凡友华等在2007年提出频散曲线对应着四种基本模式,在频散曲线发生"交叉"现象的区域实际上存在两个以上模式的频散曲线.本文主要研究了存在R模和S_2模的区域内频散曲线的"交叉"现象.首先利用竖直本征振动曲线研究R模和S_2模Rayleigh波的振动特点,发现R模对应的本征振动主要集中在地表,随着深度变化能量快速衰减,S_2模对应的本征振动主要集中在第2层.研究"交叉点"附近频散点对应的本征振动曲线发现这一区域有些Rayleigh波同时具有R模和S_2模的振动特点,对应着一种耦合模式.通过对实例的研究发现,在"交叉点"附近,若两条频散曲线不发生交叉,则每条曲线对应的模式会发生R模和S_2模之间经由耦合模式的转变,本文称这种现象为两种模式发生耦合;若两条频散曲线相交,则同一条频散曲线上的Rayleigh波模式几乎相同,只是在离交点很近的区域会存在一些耦合模式,本文称此时两种模式不发牛耦合.本文研究结果主要供Rayleigh波对低速层结构的反演研究参考. 展开更多
关键词 rayleigh波 频散 层状介质 多模式
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