›› 2006, Vol. 27 ›› Issue (7): 1033-1037.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

饱和土中弹性波在双椭圆孔洞周围的散射

周香莲1,王建华1,周光明2   

  1. 1.上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院,上海 200030;2.中铁十二局建筑安装公司,太原 030024
  • 收稿日期:2004-10-19 出版日期:2006-07-10 发布日期:2013-11-19
  • 作者简介:周香莲,女,1972年生,博士,主要从事桩土之间相互作用问题的研究

Scattering of elastic wave around double elliptic cavities in saturated soil

ZHOU Xiang-lian1, WANG Jian-hua1, ZHOU Guang-ming2   

  1. 1.School of Naval Architecture, Ocean and Civil Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200030, China; 2.Division of Construction and Instruction of No.12 Railway Bureau of China, Taiyuan 030024, China
  • Received:2004-10-19 Online:2006-07-10 Published:2013-11-19

摘要: 利用复变函数法和多极坐标法,研究了饱和土中弹性波在双椭圆孔洞周围的散射及动应力集中的问题。首先通过引入位移势函数,将二维稳态条件下Biot波动方程解耦成势函数所满足的3个Helmholtz方程, 根据分离变量方法即可得Helmholtz方程在柱坐标下势函数的通解。利用土骨架和孔隙水的边界条件,确定波函数展开式中的未知系数,进而得到位移、应力和孔压的表达式。给出了弹性波对2个椭圆形孔洞的动应力集中系数的数值结果,并讨论了波数和孔距变化对动应力集中系数和孔压集中系数的影响。

关键词: 弹性波, 饱和土, 孔洞, 散射, 动应力集中系数

Abstract: The theory of complex variables methods and multi-polar coordinate systems are used to solve the problem of scatter and dynamic stress concentration of elastic waves around double elliptic cavities in saturated soil. The 2D steady state Biot wave equations are decoupled by introducing the potentials and reduced to three Helmholtz equations that the potentials satisfy. The solving of the Helmholtz equations by separating variable methods obtains general solutions of the potentials. The expressions of displacements, stresses and pore pressure can be obtained by determining the unknown coefficients in the potentials and utilizing the boundary conditions of soil and pore pressure. Numerical examples are provided to show the effect of wave number, distance between centers of cavities upon the dynamic stress concentration and pore pressure concentration around the cavities under incident steady elastic wave.

Key words: elastic wave, saturated soil, cavities, scattering, dynamic stress concentration factor

中图分类号: 

  • P 315.96
[1] 周凤玺, 高国耀, . 非饱和土中热−湿−盐耦合作用的稳态分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2050-2058.
[2] 汪俊敏, 熊勇林, 杨骐莱, 桑琴扬, 黄强. 不饱和土动弹塑性本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2323-2331.
[3] 陶高梁, 吴小康, 甘世朝, 肖衡林, 马 强, 罗晨晨, . 不同初始孔隙比下非饱和黏土渗透性 试验研究及模型预测[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1761-1770.
[4] 丁伯阳, 宋宥整. 饱和土地下源u-P形式解答动力响应计算[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 474-480.
[5] 方瑾瑾, 冯以鑫, 赵伟龙, 王立平, 余永强, . 真三轴条件下原状黄土的非线性本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 517-528.
[6] 陈正汉, 郭 楠、. 非饱和土与特殊土力学及工程应用研究的新进展[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 1-54.
[7] 段晓梦,曾立峰, . 非饱和土的承载结构与岩土广义结构性[J]. , 2018, 39(9): 3103-3112.
[8] 李志远,李建波,林 皋,韩泽军,. 基于子结构法的成层场地中沉积河谷的散射分析[J]. , 2018, 39(9): 3453-3460.
[9] 李 宣, 孙德安,张俊然,. 吸力历史对非饱和粉土动力变形特性的影响[J]. , 2018, 39(8): 2829-2836.
[10] 宋 佳,杜修力,许成顺,孙宝印,. 饱和土场地-桩基-地上结构体系的地震响应研究[J]. , 2018, 39(8): 3061-3070.
[11] 徐 筱,赵成刚,蔡国庆,. 区分毛细和吸附作用的非饱和土抗剪强度模型[J]. , 2018, 39(6): 2059-2064.
[12] 陆建飞,周慧明,刘 洋. 横观各向同性层状饱和土动力问题的反射、透射矩阵方法[J]. , 2018, 39(6): 2219-2226.
[13] 周亚东,邓 安,鹿 群, . 非饱和土一维大变形固结模型[J]. , 2018, 39(5): 1675-1682.
[14] 方瑾瑾,冯以鑫,朱昌星,. 真三轴条件下Q3原状黄土的力学特性[J]. , 2018, 39(5): 1699-1708.
[15] 刘林超,肖琪聃,闫启方. 基于土体三维波动模型的饱和土中管桩竖向振动[J]. , 2018, 39(5): 1720-1730.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 孙树林,李 方,谌 军. 掺石灰黏土电阻率试验研究[J]. , 2010, 31(1): 51 -55 .
[2] 李英勇,张顶立,张宏博,宋修广. 边坡加固中预应力锚索失效机制与失效效应研究[J]. , 2010, 31(1): 144 -150 .
[3] 李 晶,缪林昌,钟建驰,冯兆祥. EPS颗粒混合轻质土反复荷载下变形和阻尼特性[J]. , 2010, 31(6): 1769 -1775 .
[4] 黄强兵,彭建兵,邓亚虹,范 文. 西安地铁2号线隧道穿越地裂缝带的设防参数[J]. , 2010, 31(9): 2882 -2888 .
[5] 梁健伟,房营光,谷任国. 极细颗粒黏土渗流的微电场效应分析[J]. , 2010, 31(10): 3043 -3050 .
[6] 李秀珍,王成华,邓宏艳. DDA法和Fisher判别法在潜在滑坡判识中的应用比较[J]. , 2011, 32(1): 186 -192 .
[7] 孔祥兴,夏才初,仇玉良,张丽英,龚建伍. 平行小净距盾构与CRD法黄土地铁隧道施工力学研究[J]. , 2011, 32(2): 516 -524 .
[8] 王振红,朱岳明,武圈怀,张宇惠. 混凝土热学参数试验与反分析研究[J]. , 2009, 30(6): 1821 -1825 .
[9] 吉武军. 黄土隧道工程问题调查分析[J]. , 2009, 30(S2): 387 -390 .
[10] 陈力华 ,林 志 ,李星平. 公路隧道中系统锚杆的功效研究[J]. , 2011, 32(6): 1843 -1848 .