SH波作用下岩质边坡响应规律的解析探讨.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2011／19(4)一0570—07SH波作用下岩质边坡响应规律的解析探讨周剑①②(①中国科学院工程地质力学重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029)(②中国科学院研究生院，北京100049)摘要基于弹性力学理论，推导了弹性波动方程，并给出了位移势函数的表达式。根据应力波传播理论建立了边坡中应力波传播模型，以SH波为例详细说明了边坡中不同部位的应力波叠加情况。将边坡的坡面和坡顶自由面解耦为2个相互独立．的自由面，分别分析了2个自由面附近应力波场的叠加，并据此研究了边坡中波函数幅

2、值变化情况，得到了边坡水平向动力放大规律和垂直向动力放大规律，以及这些规律产生周期性变化所满足的条件。关键词岩质边坡解耦动力响应应力波叠加解析法中图分类号：TU457文献标识码：AANALYTICALANALYSIS0NR0CKSL0PEDYNAMICRESPoNSESUN．DERACTIoNoFSHWAVEZHOUJian①②(laboratoryofEngineeringGeomechanics，InstituteofGeologyandGeophysics，CAS，Beijing100029)(~GraduateUniversityofChineseAcademyofSc

3、iences，Beijing10(049)AbstractThispaperdevelopsamodelaboutstresswavespropagationinrockslopebedyaccordingtothetheoryofstresswavespropagation．Basedonthetheoriesofelasticity，itderivestheelastic-dynamicsequationsandpotentialfunctions．TakingSHwavepropagationasanexample，thestresswavessuperpositiona

4、tdifferentpartsoftheslopeisdiscussed．TheslopingsuYfaceandslopecrestaredepa~edintotwoindependentfreesurfaces．Theydonotafecteachotherintheprocessofreflectingstresswaves．Thestresswavessuperpositionbesidethetwofreesurfacesareanalyzedrespectively．Theamplitudeofthesuperposedwaveisdiscussed．Itrevea

5、lstherulesofbothverticalandhorizontaldynamicresponseamplificationsoftheslope．Therulefortheverticaldynamicresponseamplificationisthatgettingclosertoslopesurface．theparticles’oscillationamplitudeincrease．Theruleforthehorizontaldynamicresponseamplificationisthatnearslopecrest，theparticles’oscil

6、lationresponseincreases，andreachestothelargestatslopecrest．111econditionforthetworulesbeingcyclicvariationisthattheslopeheightislargerthan1／4wave—lengthofSHwave．KeywordsRockslope，Decoupling，Dynamicresponse，Stresswavessuperposition，Amplification’，Seismicwaves收稿日期：2011-04—20；收到修改稿日期：2011—06—05

7、，基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2一Yw—Q03)与国家科技支撑计划课题(2o08BAI(50Bo4)资助作者简介：周剑，从事地质工程、岩石力学研究．Email：iarg~3@163．com19(4)周剑：SH波作用下岩质边坡响应规律的解析探讨57l丢(+Out)(1)1引言=60~+A60-6kk(2)我国的西部地区属于高山峡谷地貌，而且恰恰+=p／／(3)位于世界3大地震带的地中海一喜马拉雅地震带／'~Ui,jj+(A+)，=P(4)处。近年来随着我国西部开发发展