地震波在反射与透射影响下能量衰减的分析

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1、Derivationofreflectionandtransmissioncoef!cicientsofseismicwavesinviscoelasticmediabyDENGQiaolinB．E．fChangshaUniversityofScience&Technology)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinStructuralEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySuper

2、visorProfessorHEYibinMay’2013湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：锣p褂日期：加J弓年6月3日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全

3、部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密叼。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：导师签名：日期：劲房年厶月8日日期：2口圬年刍月2日地震波在反射与透射影响下的能量衰减分析摘要地震波由应力波在到达界面产生反射和透射叠加而形成，它是由应力波转换而来在岩土介质中传播的一种能量逐渐衰减的扰动。地震波射线并不是直线，而是经过多次反射，透射之后，成为各种复杂形态的曲线。地震波在各种界面处垂直入射时要发生多次反射、透射与绕射。斜入射条件下还要发生P波与S波的波型转换。本文研究了两层土

4、体黏弹性介质中考虑P波和S波的相互转化下地震波的传播衰减规律。本项研究完成的主要工作为：(1)分析和总结了前人在声波和地震波吸收衰减的理论和实际应用的研究成果，为本文的深入研究奠定了理论基础。(2)本文通过对地震波在黏弹介质下的反射、透射系数的公式推导，得出地震波在黏弹层状介质下的传播规律，获得了三维黏弹性介质中界面上纵、横波的反透射系数，分析了其反射、透射系数的在不同入射角度下的变化规律，同时对于弹性介质与黏弹性介质中反射、透射系数进行数值对比分析，为地震波能量衰减的进一步研究提供基础。(3)本文基于已推导的地震波在双层介质中传播反射、透射系数，进一步推导了地震波在双层介质中能量衰

5、减滞留比公式，并分析其随入射角度变化的衰减规律，同时分析了其随能量衰减比数值变化的规律。(4)为了对地震波能量滞留比推导公式理论解进行对比论证，本文运用ADINA有限元软件，建立了两层土体介质模型，得到了有限元分析下的两层土体介质能量滞留比数值解，并与理论公式解值进行对比分析。·(5)为了研究地震波能量衰减对于工程实际的影响，并进一步对于地震波能量滞留比理论公式进行验证，本文在已建立的两层土体介质模型基础上，建立了土体一基础一框架模型，对地震波从基础底部入射情况下，经能量滞留比理论解衰减前后的框架上部结构的层间位移和内力进行了对比分析，同时对于地震波分别从土体直接入射和地震波从基础底

6、部按地震波能量滞留比衰减后入射的框架上部结构的层间位移和内力进行了对比分析。关键词：地震波；黏弹介质；反射系数；透射系数；能量衰减；能量滞留比IIAbstractSeismicwaveiSappearedwhenthereflectionandtransmissionwaves，whicharegeneratedbyastresswaveafteritreachesaninterface，superimposewitheachother．Itisadisturbancetransformedfromastresswave．Itpropagatesthroughrockandsoilm

7、ediaandlosesitsenergygradually．Thewaverayisnotastraightline，butthecurvewithcomplicatedformsafterabunchofreflectionsandtransmissions．Whenseismicwaveincidentsverticallyintovarietiesofinterfaces，manytimesofreflections，transmissionsan