圆弧形层状沉积河谷场地在平面SH波入射下动力响应分析 被引量：44

1

作者 梁建文 张郁山 +1 位作者 顾晓鲁 Vincent W.Lee 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期396-401,共6页

利用Fourier Bessel级数展开法在频域内给出了圆弧形层状沉积河谷场地对平面SH波放大作用的一个解析解 。

关键词 层状沉积河谷场地 平面sh波 动力响应分析

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SH波动模拟中透射边界反射放大失稳研究 被引量：6

2

作者 章旭斌 谢志南 廖振鹏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1031-1035,1042,共6页

为进一步研究波动模拟中透射边界存在的反射放大失稳现象,本文针对透射边界在SH波动模拟中的应用,基于透射边界反射系数,揭示了透射边界引发的反射放大失稳规律。论证了此类失稳与具体的内域离散格式无关,仅是人工波速选择不当所致,并... 为进一步研究波动模拟中透射边界存在的反射放大失稳现象,本文针对透射边界在SH波动模拟中的应用,基于透射边界反射系数,揭示了透射边界引发的反射放大失稳规律。论证了此类失稳与具体的内域离散格式无关,仅是人工波速选择不当所致,并给出了合理的人工波速取值范围以避免失稳,同时指出了引起失稳的波动为数值模拟中无意义的成分。本文研究结果适用于一维、二维和三维SH波动,并对于在多维情况下认识和避免反射放大失稳具有重要意义。 展开更多

关键词 sh波动 数值模拟 有限元法 人工边界 透射边界 反射放大失稳 反射系数 人工波速

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SH波在浅埋椭圆孔上的散射对地震动的影响 被引量：4

3

作者 陈志刚 杨在林 刘殿魁 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期5-9,共5页

用复变函数方法研究了浅埋椭圆柱形孔洞对任意角度入射的平面SH波的散射及其对地震动的影响.利用SH波的对称性构造了1个能够自动满足水平表面上应力自由边界条件的散射波函数,将半空间中的问题转化为求解1个全空间中椭圆形孔洞的散射问... 用复变函数方法研究了浅埋椭圆柱形孔洞对任意角度入射的平面SH波的散射及其对地震动的影响.利用SH波的对称性构造了1个能够自动满足水平表面上应力自由边界条件的散射波函数,将半空间中的问题转化为求解1个全空间中椭圆形孔洞的散射问题,最终将问题归结为对一组无穷代数方程组的求解,给出了浅埋椭圆孔洞附近地面运动的数值结果.研究表明浅埋孔洞与水平表面存在强烈的相互作用,地震动将受到很大影响,在地面建筑物抗震设计时应对“隐蔽地形”的存在予以充分重视. 展开更多

关键词 sh波散射 地震动 浅埋 椭圆孔

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半圆形凸起与沉积谷地相连地形对SH波的散射 被引量：4

4

作者 吕晓棠 安静波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第17期127-131,137,共6页

采用复变函数法研究了SH波入射下半圆形凸起与沉积谷地相连地形的地震动情况。整个求解区域分为三部分,在其中分别构造满足各自边界条件的位移解,然后利用复变函数和移动坐标法使之满足相应的"公共边界"的边界条件,从而建立... 采用复变函数法研究了SH波入射下半圆形凸起与沉积谷地相连地形的地震动情况。整个求解区域分为三部分,在其中分别构造满足各自边界条件的位移解,然后利用复变函数和移动坐标法使之满足相应的"公共边界"的边界条件,从而建立起求解该问题的无穷代数方程组。给出的具体算例表明,入射波波数,入射角,沉积谷地的半径、剪切模量等参数对凸起部分地表位移幅值有显著影响。 展开更多

关键词 沉积谷地 半圆形凸起 sh波散射 地震动

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地下洞室群对地面运动影响问题的级数解答:SH波入射 被引量：10

5

作者 梁建文 李艳恒 Vincent W Lee 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1663-1667,1672,共6页

采用波函数展开法给出平面SH波入射下半空间中洞室群对地面运动影响问题的一个级数解答,并分析了入射波频率和入射角以及两洞室之间距离等参数对地面运动的影响。数值结果表明,地下洞室群对沿线地面运动具有显著的放大作用:两个洞室情... 采用波函数展开法给出平面SH波入射下半空间中洞室群对地面运动影响问题的一个级数解答,并分析了入射波频率和入射角以及两洞室之间距离等参数对地面运动的影响。数值结果表明,地下洞室群对沿线地面运动具有显著的放大作用:两个洞室情况地面运动可以达到单个洞室情况的1.6倍、无洞室情况的3.5倍以上。建议地铁等地下工程在设计和规划时应考虑工程建设后对沿线设计地震动的影响。 展开更多

关键词 地下洞室群 地面运动 平面sh波 散射 级数解答

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沉积层序对谷地场地地震反应的影响-SH波入射 被引量：8

6

作者 巴振宁 印枭 梁建文 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期91-103,共13页

采用一种多域间接边界元方法,求解了层状半空间中多层沉积谷地对平面SH波的放大效应问题。该方法将含有多层沉积的层状半空间分解为开口层状半无限空间域和多个沉积层闭合域,进而通过求解层状半空间中斜线均布荷载动力格林函数来模拟开... 采用一种多域间接边界元方法,求解了层状半空间中多层沉积谷地对平面SH波的放大效应问题。该方法将含有多层沉积的层状半空间分解为开口层状半无限空间域和多个沉积层闭合域,进而通过求解层状半空间中斜线均布荷载动力格林函数来模拟开口域内的散射波场,通过求解全空间中均布荷载动力格林函数来模拟各闭合域的散射波场。方法充分发挥半空间格林函数和全空间格林函数在构造开口半无限空间域和闭合域内散射波场方面的优势,具有灵活性强和精度高的优点。文中验证了方法的正确性,并以正常沉积、软夹层沉积和逆序沉积为例进行了数值计算分析,研究了沉积层序对谷地附近地面运动的影响。数值结果表明,沉积层逆序排列时,低波速层对中高频地震动均有很好的"隔震"效果;沉积层序对地面运动的固有频率和卓越频率均有着显著的影响;沉积序列的改变会导致沉积动力特性的改变,进而会影响到沉积谷地与层状场地的动力相互作用机制。 展开更多

关键词 沉积谷地 场地地震反应 sh波 格林函数 间接边界元

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SH波对直角平面区域内圆形孔洞的散射与地震动 被引量：18

7

作者 折勇 齐辉 杨在林 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期392-397,538,共6页

研究了以任意方向入射的平面SH波对直角平面区域内圆形孔洞的散射与地震动问题。首先,利用复变函数法、多极坐标移动技术及叠加原理,构造了一个可以预先满足直角平面区域自由表面上应力自由边界条件的圆孔对SH波散射的波函数;其次,利用... 研究了以任意方向入射的平面SH波对直角平面区域内圆形孔洞的散射与地震动问题。首先,利用复变函数法、多极坐标移动技术及叠加原理,构造了一个可以预先满足直角平面区域自由表面上应力自由边界条件的圆孔对SH波散射的波函数;其次,利用镜像法,将直角平面区域内的波场镜像于半无限空间,并得到了满足边界条件的总波场;最后,作为对抗暴抗震问题的研究,通过算例考虑了圆孔的动应力集中和地表的动位移.结果表明,圆孔的动应力集中和地表的位移幅值取决于入射波频率、角度和圆孔的位置。 展开更多

关键词 直角平面区域 圆形孔洞 sh波散射 动应力集中 地表动位移

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SH波入射时等腰三角形与半圆形凸起地形的地震动 被引量：9

8

作者 杜永军 刘殿魁 +2 位作者 赵启承 邱发强 王春华 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期167-174,共8页

利用复变函数和移动坐标研究了等腰三角形凸起和半圆形凸起地形对SH波的散射。首先将求解区域分为三个部分,区域Ⅰ为一个带有半圆形弧线的等腰三角形区域,区域Ⅱ为含有两个半圆形凹陷的弹性半空间,区域Ⅲ为包括半圆形凸起在内的圆形区... 利用复变函数和移动坐标研究了等腰三角形凸起和半圆形凸起地形对SH波的散射。首先将求解区域分为三个部分,区域Ⅰ为一个带有半圆形弧线的等腰三角形区域,区域Ⅱ为含有两个半圆形凹陷的弹性半空间,区域Ⅲ为包括半圆形凸起在内的圆形区域。在区域Ⅰ中构造满足在腰三角形斜边上应力自由的驻波函数WA,在区域Ⅱ中分别构造两个半圆形凹陷的散射波WB和WC,且两者均预先满足水平界面上应力为零的边界条件,在区域Ⅲ构造一个上半部边界应力为零,而其余部分位移、应力任意的驻波函数。将所研究的问题转换成一个求解满足在"公共边界"上位移应力连续的问题。可利用坐标移动方法,通过傅立叶级数展开,建立该问题代数方程组,并采用截断有限项的方法对其进行求解。最后,给出了一个算例。 展开更多

关键词 sh波散射 等腰三角形凸起 半圆形凸起 地震动

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带覆盖层半空间内SH波对浅埋圆孔及夹杂散射与地震动 被引量：2

9

作者 齐辉 陈冬妮 蔡立明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第22期152-156,共5页

采用大圆弧假定法将具有地表覆盖层的半空间直边界问题转化为曲面边界问题。借助Helmholtz定理预先给出问题波函数的一般形式解,再利用复变函数法及边界条件将问题化为求解波函数未知系数的无穷线性代数方程组,截断该方程组即可求解带... 采用大圆弧假定法将具有地表覆盖层的半空间直边界问题转化为曲面边界问题。借助Helmholtz定理预先给出问题波函数的一般形式解,再利用复变函数法及边界条件将问题化为求解波函数未知系数的无穷线性代数方程组,截断该方程组即可求解带地表覆盖层的半空间内浅埋圆孔及夹杂对SH波散射问题,并给出地面运动数值结果。定性分析入射波数、入射角度、埋深、夹杂刚度及覆盖层刚度等对地面运动影响。研究表明,浅埋圆孔及夹杂与地表覆盖层间存在强烈的相互作用,地震动会受较大影响。 展开更多

关键词 地表覆盖层 圆孔 夹杂 sh波散射 大圆弧假定法 地震动

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等腰三角形凸起与半圆形凹陷地形对SH波的散射 被引量：10

10

作者 杨在林 许华南 陈志刚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期6-11,共6页

研究了弹性半空间中两个等腰三角形凸起与半圆凹陷相连地形对SH波的散射.首先使用"分区"的思想将求解区域分为3个区域,再采用"契合"的方法在3个区域中分别构造满足边界条件的位移解,通过移动坐标法,在公共边界实施&... 研究了弹性半空间中两个等腰三角形凸起与半圆凹陷相连地形对SH波的散射.首先使用"分区"的思想将求解区域分为3个区域,再采用"契合"的方法在3个区域中分别构造满足边界条件的位移解,通过移动坐标法,在公共边界实施"契合",并结合半圆形凹陷表面上应力自由的边界条件,建立求解该问题的无穷代数方程组.最后通过具体算例分析表明不同参数对等腰三角形凸起与半圆形凹陷地形地表位移有着明显影响. 展开更多

关键词 sh波散射 等腰三角形凸起 半圆形凹陷 分区 契合 地表位移

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含孔半圆形凸起地形及多个孔洞对SH波的散射 被引量：9

11

作者 李敏 刘殿魁 周瑞芬 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期78-84,共7页

应用"契合"、复变函数及多极坐标法研究在平面SH波的作用之下,含有圆形孔洞的半圆形凸起地形与其附近的多个圆形孔洞的散射问题,研究了SH波对其动应力集中及地震动的影响.对问题求解时,将所研究的区域一分为二,成2个区域,并... 应用"契合"、复变函数及多极坐标法研究在平面SH波的作用之下,含有圆形孔洞的半圆形凸起地形与其附近的多个圆形孔洞的散射问题,研究了SH波对其动应力集中及地震动的影响.对问题求解时,将所研究的区域一分为二,成2个区域,并分别构造其波函数.最后在2个区域的公共边界上实施"契合",而得到问题的解答.最后给出了算例,分析讨论了地表位移幅值及圆形孔洞周边上的动应力集中系数的变化规律.结果表明,浅埋多圆孔的间距越小,对地表位移幅值和动应力集中系数的影响越大,当浅埋圆孔间距与凸起半径的比值达到400时,对地表位移的影响基本消失. 展开更多

关键词 sh波散射 含孔半圆形凸起地形 浅埋多圆孔地震动 动应力集中系数

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SH波对浅埋圆孔附近多个半圆形凸起地形的散射 被引量：5

12

作者 高相斌 刘殿魁 罗轶锋 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期487-492,共6页

局部地形对地震动的影响是地震工程学研究的重要课题,文章应用“契合”与多极坐标的方法对由多个半圆形凸起构成的复杂地形及其附近的圆形孔洞对SH波的散射与地震动问题进行了研究.最后通过具体算例,讨论了半圆形凸起地形表面上的地震... 局部地形对地震动的影响是地震工程学研究的重要课题,文章应用“契合”与多极坐标的方法对由多个半圆形凸起构成的复杂地形及其附近的圆形孔洞对SH波的散射与地震动问题进行了研究.最后通过具体算例,讨论了半圆形凸起地形表面上的地震动、浅埋圆孔周边位移及动应力集中系数.结果表明:多个凸起与浅埋圆孔之间相互影响明显,应该引起重视. 展开更多

关键词 sh波散射 多个半圆形凸起 浅埋圆孔 地震动 动应力集中系数

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SH波对三角形凸起与半圆形凹陷地形的地震动 被引量：3

13

作者 杨在林 许华南 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2010年第S1期172-176,共5页

利用复变函数法与多极坐标法对中间是半圆凹陷、一边是斜三角形凸起和一边是等腰三角形凸起的组合地形对SH波的散射问题进行研究。首先将求解区域分为3个部分,再分别构造不同区域满足边界条件的驻波解,并在公共边界实施"契合"... 利用复变函数法与多极坐标法对中间是半圆凹陷、一边是斜三角形凸起和一边是等腰三角形凸起的组合地形对SH波的散射问题进行研究。首先将求解区域分为3个部分,再分别构造不同区域满足边界条件的驻波解,并在公共边界实施"契合",并建立满足半圆形凹陷表面应力自由边界条件的无穷代数方程组。最后通过具体算例分析不同参数对三角形凸起与半圆形凹陷相连地形地震动的影响。 展开更多

关键词 sh波散射 斜三角形凸起 半圆形凹陷 多极坐标法 地震动

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地下任意形状洞室对SH波的散射 被引量：2

14

作者 李艳恒 《低温建筑技术》 2006年第2期62-64,共3页

采用沿边界离散的数值方法,研究了任意形状洞室对平面SH波的散射问题。数值结果表明,地下洞室对附近地面运动具有显著的放大作用。

关键词 地下任意形状洞室 地面运动 平面sh波 散射

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SH波入射时浅埋圆形结构附近半圆形沉积谷地的地震动 被引量：2

15

作者 王慧文 刘殿魁 +1 位作者 邱发强 李文华 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期941-945,共5页

为了研究局部地形对地震动的影响,应用辅助函数、复变函数和移动坐标方法研究浅埋圆形结构附近半圆形沉积谷地的地震动.通过具体算例,讨论半圆形沉积谷地表面上的地震动、浅埋圆形结构周边位移及动应力集中系数.结果表明:相对半空间较... 为了研究局部地形对地震动的影响,应用辅助函数、复变函数和移动坐标方法研究浅埋圆形结构附近半圆形沉积谷地的地震动.通过具体算例,讨论半圆形沉积谷地表面上的地震动、浅埋圆形结构周边位移及动应力集中系数.结果表明:相对半空间较“软”的浅埋圆形结构对半圆形沉积谷地地震动有巨大的放大作用,沉积谷地对浅埋结构FDSC的影响相对不大. 展开更多

关键词 sh波散射 半圆形沉积谷地 浅埋圆形结构 地震动 动应力集中系数

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浅埋孔洞对地表反平面运动的影响 被引量：5

16

作者 陈志刚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1655-1660,共6页

采用复变函数和多极坐标方法,构造了一个能够自动满足水平表面上应力自由边界条件的散射波函数,研究了地下任意形柱状孔洞对任意角度入射的平面SH波的散射及其对地面震动的影响,给出了浅埋孔洞附近地面运动的数值结果。定量分析了入射... 采用复变函数和多极坐标方法,构造了一个能够自动满足水平表面上应力自由边界条件的散射波函数,研究了地下任意形柱状孔洞对任意角度入射的平面SH波的散射及其对地面震动的影响,给出了浅埋孔洞附近地面运动的数值结果。定量分析了入射波长、入射角度、孔洞的形状和埋深等因素对地面运动的影响。研究表明,浅埋孔洞与水平表面存在强烈的相互作用对局部地面运动将起到放大作用,在地面建筑物抗震设计时应考虑地下隧洞的存在对地震动的影响。 展开更多

关键词 浅埋孔洞 地面运动 sh波 保角映射

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NWMEFENS方法的数值稳定性

17

作者 张晓志 屈成忠 谢礼立 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2008年第1期77-81,共5页

概要总结了NWMEFENS方法及其主要创新点。对采用该方法求解点源出平面波动问题时的数值稳定性和精度进行了数值试验研究。研究结果表明:对于合理的时空离散步距,该方法的阻尼稳定性、近场稳定性较之现有同类方法具有显著提高。

关键词 出平面波动 NWMEFENS方法 阻尼稳定性 近场稳定性

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透射边界条件在波动谱元模拟中的实现:二维波动 被引量：10

18

作者 邢浩洁 李鸿晶 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期894-906,共13页

将邢浩洁和李鸿晶提出的多次透射公式(multi-transmitting formula,MTF)的谱元格式应用于均匀介质中线弹性SH波动问题的谱元模拟.假定紧邻人工边界的一层谱单元为具有直线边界的四边形单元,以保证每个人工边界节点都唯一对应一条指向内... 将邢浩洁和李鸿晶提出的多次透射公式(multi-transmitting formula,MTF)的谱元格式应用于均匀介质中线弹性SH波动问题的谱元模拟.假定紧邻人工边界的一层谱单元为具有直线边界的四边形单元,以保证每个人工边界节点都唯一对应一条指向内域的离散网格线.人工边界节点在某时刻的位移由该离散网格线上的节点在前若干时刻的位移确定,按照MTF谱元格式进行计算.通过平面波以一定角度传播的外源问题算例和点源脉冲自由扩散的内源问题算例,验证了方法的可行性以及对实际复杂波动问题的适用性.通过不同类型初值问题算例,在时域内分析了插值多项式阶次、人工波速和透射阶次三个参数对反射误差的影响.结果表明:插值多项式阶次较高的格式会表现出更好的精度,但总体上对反射误差的影响较小;人工波速对反射误差具有显著影响,当人工波速小于介质物理波速时反射误差较大,而当人工波速等于或稍大于介质物理波速时反射误差处于较低水平;透射阶次对反射误差具有决定性影响,表现在不失稳的情形下提高透射阶次能够迅速降低反射误差,但内源问题从三阶MTF开始出现飘移失稳,外源问题从二阶MTF开始出现轻微的飘移失稳. 展开更多

关键词 多次透射公式 谱元法 sh波动 MTF谱元格式 飘移失稳

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河谷差异地震作用下拱式倒虹吸地震响应分析 被引量：5

19

作者 蒋乐英 廖意辉 +2 位作者 王志明 吴勇信 李梅 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第12期117-121,140,共6页

近年来调水工程数量逐渐增加,大跨输水结构抗震性能问题愈发突出。以滇中引水工程中龙川江倒虹吸为研究对象,建立三维有限元模型,将水平偏振横波(SH波)水平入射、斜入射以及垂直入射V形河谷场地计算结果作为地震动输入,分析地形效应引... 近年来调水工程数量逐渐增加,大跨输水结构抗震性能问题愈发突出。以滇中引水工程中龙川江倒虹吸为研究对象,建立三维有限元模型,将水平偏振横波(SH波)水平入射、斜入射以及垂直入射V形河谷场地计算结果作为地震动输入,分析地形效应引起的差异地震动对该大跨输水倒虹吸地震响应的影响,并与一致激励下结果进行对比。结果表明:考虑地形效应的差异地震动对结构重要构件受力和变形影响显著,结构不同构件表现不同,钢管、墩柱等构件横向受力和变形趋势呈现为:水平入射>斜入射>一致激励>垂直入射,而差异地震动作用引起拱圈横向内力减小;结构刚度变化位置对差异地震动作用更加敏感,大跨度输水倒虹吸结构抗震设计有必要考虑地形效应及地震动入射角度的影响。 展开更多

关键词 倒虹吸 地震响应 上承式箱形拱桥 相对运动法 sh波 地形效应

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