岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (8): 2639-2649.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1166CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1166
余小越1,许明1, 2,谢强1, 2,蔡宇3,刘先珊1, 2,甘峰帆4
YU Xiao-yue1, XU Ming1, 2, XIE Qiang1, 2, CAI Yu3, LIU Xian-shan1, 2, GAN Feng-fan4
摘要: 地形对地震波传播路径及能量分布具有重要影响。为研究地形对地震波传播的调制效应,采用波函数展开法研究均匀半无限介质中等腰三角形山体受到水平剪切波(horizontal shear wave,SH波)作用时山体的动力响应。基于已有的散射频域解,引入地形地震动传递因子,并结合Laplace及Fourier变换求得山体位移的时域解析解答,研究SH波与三角形地形相互作用下山体的地震动时空分布特征及能量分布规律。结果表明:(1)SH波入射下山体表面点的波动程度显著高于平地表点,受频率成分影响更强,特定频率下表现出显著的放大效应和衰减效应。入射角度对共振频率及地形地震动传递因子的幅值具有重要影响。(2)地震波在山体边界和尖端处发生多次反射与折射,形成复杂的干涉波场。单位幅值脉冲垂直入射时山顶点位移幅值达2.65,随入射角度增加,位移幅值极大值减小并由山体顶点向山体右侧移动,水平入射时位移幅值极大值为2.12。(3)三角形山体地形与地震波的相互作用导致地震波能量在山体特定区域发生聚焦。垂直入射时能量集中在山顶及斜坡附近;斜入射和水平入射时,能量更多分布在山体背坡面,且几何聚焦效应更为显著,局部能量汇聚更加明显。
中图分类号: TU 478| [1] | 可文海, 杨文海, 李源, 吴磊, . SH波作用下斜坡地形中桩基的动力响应研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(5): 1545-1544. |
| [2] | 申辉, 刘亚群, 刘博, 李海波, . 地震波斜入射下岩质边坡放大效应的数值模拟研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(7): 2129-2142. |
| [3] | 李桐, 陈明, 叶志伟, 卢文波, 魏东, 郑祥, . 混凝土含水裂隙中爆炸压力传播的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 205-213. |
| [4] | 巴振宁, 刘世朋, 吴孟桃, 梁建文, . 饱和土中周期排列管桩对平面SV波 隔振的解析求解[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 627-637. |
| [5] | 巴振宁, 刘世朋, 吴孟桃, 梁建文, . 周期分布桩体对平面SH波隔振效应的解析求解[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 2861-2868. |
| [6] | 包汉营,陈文化. 衬砌隧道中移动轴向激励作用下两相多孔介质动力响应[J]. , 2018, 39(10): 3735-3742. |
| [7] | 李兴华 ,龙 源 ,纪 冲 ,周 翔 ,何洋扬 ,路 亮 . 爆破地震波作用下既有圆形隧道衬砌动应力集中系数分析[J]. , 2013, 34(8): 2218-2224. |
| [8] | 徐慧峰,钱彦岭,邱 静,谢迪波. 地下管线弹性波探测波场的建模与分析[J]. , 2010, 31(5): 1651-1656. |
| [9] | 赵 奎 ,王更峰 ,王晓军 ,金解放 ,邓 飞 . 岩石声发射Kaiser点信号频带能量分布和分形特征研究[J]. , 2008, 29(11): 3082-3088. |
|
||