含饱和土不规则局部场地条件对入射平面波的三维散射研究

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1、北京交通大学硕士学位论文含饱和土不规则局部场地条件对入射平面波的三维散射研究姓名：董俊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：赵成刚20050201北京交通人学顾J．学位论文摘要随着我国西部大开发战略的实施，越来越多的桥梁、管道、渡槽等被修建。西部山区地形多变，地质条件和局部场地条件复杂，且多位于高烈度地震带上，建设项目难以避免复杂场地的影响。而历史地震震害表明复杂场地条件对地震动影响很大。因此对于不规则地形，地质条件对地震动响应的研究应当予以重视。本文利用解析的方法对含饱和土的复杂场地条件下的局部

2、场地地震动进行了深入的研究，取得了下述研究成果。1．本文以Blot两相饱和多孔介质动力学理论和弹性动力学理论为基础，把两相饱和土用Biot饱和多孔介质动力学理论模拟，而堆相土介质用单午H介质的弹性动力学理论模拟，利用Fourier—Bessel级数展丌法，在频域内分别给出了半球形饱和土沉积谷场地对入射平面波(P波和SV波)的三维散射问题的两个解析解和半球形凹陷饱和土场地对入射平面波三维散射问题的解析解。2．在给出解析解的基础上，给出了算例。利用这些解析解重点研究了具有半球形凹陷饱和上场地和具有半球形饱

3、和土沉积谷场地地震地面运动及其影响因素。给出了地表位移幅值，分析了入射角、入射波频率对地表位移幅值的影响，并与现存的单相介质情况下i维半球形沉积谷场地问题进行了对比。关键词Biot饱和多7L介质动力学理论半球形沉积谷三维散射解析解北京交通人学顺十学位论文AbstractWiththeimplementationoftheChina’SstrafegYtOdevelopitSwesternregions，moreandmorebridges，pipelines，flumes，ctc．arebuilt．I

4、nthisre西onstherearegreatmountainarea，andtheconditionsofgeologyandirregularlocalsiteintheareaarecomplicated．What’Smore．thearealiesonhighseismicriskregionwhereearthquaketakCSplacemoreoften．ItiSalmostimpossiblefortheprojecttobeconstructedinthisareawithoutt

5、heseismiceffectsofcomplicatedsite．Therefore，theresearchontheseismiccffectsofirregular10calsiteandtopographyshouldbepaidmoreattentiontO．Inthisthesis．theearthquakegroundmotionsofIocalirregularsiteswithsoftsaturatedsot】wasinvestigatedbyanalysisandnumerical

6、simulation，andaseriesofresultswereobtained．Firsfly，-ilis,onthebasisofBtotdynamictheorytwophasesaturatedSOsimulatedbyBtot’Sdynamictheoryforsaturatedporousmedia．andthesingle．phasesoilofelastichalfspaceiSdealtwiththetheoryofelastodynamics．Aseriesofanalytic

7、alsolutionsforscatteringofplanewavesbysaturatedsotllocalirregularsiteweredevelopedusingFourier-Besselseriesexpansiontechnique，theyare：(1)analyticalsoluaonsforscatteringofplanePandSVwavesbyhemisphericalcanyonsjnsaturatedporousmedium；f21analyticalsolution

8、sforscatteringofplanePandSVwavesbyhemisphericalalluvialvalleyswithSOftsaturatedsotIdeposits；Secondly,Onthebaseoftheanalyticalsolutionsmentionedabove，theinvestigationonthenatureandthephysicalmecllanismofseismicmotionsaffectedbyloc