横观各向同性半空间波动理论及其在土木工程中的应用9787030675484

第1章 绪论

1.1研究背景

1.2研究概况

1.2.1横观各向同性半空间波动理论研究现状

1.2.2横观各向同性介质模型相关应用举例

1.3本书的内容安排

参考文献

第2章层状TI半空间精确动力刚度矩阵

2.1TI弹性介质波动方程及其基本解

2.2层状TI弹性半空间精确动力刚度矩阵

2.2.1TI弹性层和半空间的平面内动力刚度矩阵

2.2.2TI弹性层和半空间的平面外动力刚度矩阵

2.2.3层状TI弹性半空间的三维精确动力刚度矩阵

2.3TI饱和多孔介质波动方程及其基本解

2.4层状TI饱和半空间精确动力刚度矩阵

2.4.1TI饱和层和半空间的平面内动力刚度矩阵

2.4.2TI饱和层和半空间的平面外动力刚度矩阵

2.4.3层状TI饱和半空间的三维精确动力刚度矩阵

参考文献

第3章 层状TI半空间均布荷载动力格林函数

3.1层状TI弹性半空间中斜线均布荷载动力格林函数

3.1.1格林函数求解过程

3.1.2 弹性半空间中斜线均布荷载动力格林函数验证

3.1.3算例与分析

3.2层状TI弹性半空间中移动斜线均布荷载动力格林函数

3.2.1格林函数求解过程

……

第4章层状T1半空间自由场地震反应

第5章基于TI介质模型的典型局部地形对地震波的散射

第6章基于T1介质模型的土-结构地震动力相互作用

第7章基于T介质模型的列车运行诱发环境振动

第8章 基于T1介质模型的地下隧道对弹性波的散射

第1章绪论

1.1研究背景

自20世纪60年代以来，岩土体具有固有各向异性和应力各向异性已逐渐成为工程界的一种共识[1-4]。根据天然岩土体呈水平状沉积的特点，其各向异性主要体现在水平和竖向弹性参数（弹性模量、泊松比和剪切模量等）间的差异，众多学者指出横观各向同性介质是描述岩土体各向异性的合理力学模型[s.7）。事实上，早在1932年，麦卡勒姆（McCllum）和斯内尔（Snell）就指出加拿大洛林页岩水平方向的P波波速比垂直方向快40%，在某种程度上说明了该地区页岩的T1特质；1955年，波斯特马（Postma）等的研究表明厚度小于地震波长的旋回性薄互层可等效为TI介质，这解释了当时一直困扰人们的地震波传播时的时深转换误差问题；1956年，乔利（Jolly）在近地表沉积岩中观测到SH波水平速度是竖向速度的两倍；1979年，巴克曼（Bachman）注意到深海钻探采取的岩心存在水平和竖向参数的差异；1981年，琼斯Jones）等从取自北达科他（North-Dakota）州的威利斯顿（Wiliston）盆地的岩心中发现了该处岩石具有TI特性；1983年，科林（Comign）证实了垂直横向各向同性的存在，并提到横波在页岩内分裂成Sv和SH极化波的现象。此外，通过对文献试验数据进行统计（表1-1）发现，土体的各向异性（水平和竖向弹性参数间差异）也是非常显著的，如黏土的水平和竖向弹性模量比值可高达4.0，比值处于1.30~2.50的黏土比较常见，砂土的两方向模量比值可低至0.2。在弹性动力学问题研究中，相对于具有完整基本理论的各向同性情况而言，各向异性弹性波理论发展还十分缓慢。TI介质作为各向异性的一种特例，其基本性质参数较完全各向异性介质更易获取，便于工程应用。

……

本书对横观各向同性半空间波动的基础理论、求解方法和工程问题进行了系统介绍。首先建立了一套以均布荷载动力格林函数为基本解的间接边界元方法，进而深入开展了层状横观各向同性半无限介质中典型局部地形对地震波的散射、土—结构地震动力相互作用、列车运行诱发环境振动和地下隧道对弹性波的散射等相关波动问题研究。