层状半空间中多层沉积谷地时域地震响应分析

发布时间：2021-11-12 22:44

　　基于作者此前提出的多域间接边界元方法,对多层沉积谷地的二维时域地震响应问题进行了研究。该方法在频域内求解,经由快速傅里叶逆变换叠加频域结果求得时域解答。采用全空间荷载格林函数和半空间格林函数分别构造沉积层闭合域内和开口半无限空间域内散射波场,使得两种格林函数的优势充分发挥。该研究验证了提出方法的正确性,进而以El Centro波作为输入地震动,进行了典型成层谷地的计算分析,重点讨论沉积层序对谷地附近地震动峰值和反应频谱的影响。研究表明,不同沉积层序情况对应的地表地震动时程及其地震反应谱有着显著差异,具体表现为沉积正常排列时,沉积内部水平加速度时程峰值最大,而对应的反应谱峰值周期最小;沉积层逆序排列时,沉积内部水平加速度时程峰值最小,而对应的反应谱峰值周期最大。另外,逆序沉积削弱了一部分中、高频波段的能量,相比正常沉积层序,起到了一定的"隔震"效果。 

【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(18)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

图1 层状半空间中多层沉积谷地模型及采用多域边界元法求解示意图

表1 频域结果验证计算参数Tab.1 Material parameters for verification of results in the frequency domain 沉积层和半空间 剪切波速/(m·s-1) 质量密度/(kg·m-3) 泊松比 阻尼比 厚度/m 单一沉积谷地 0.5c s L ρL 1/3 0.05 a 单一土层 c s L ρL 1/3 0.05 a 基岩半空间 2c s L ρL 1/3 0.02 — 注:c s L 和ρL分别为单一土层的剪切波速和质量密度; a为半圆谷地半径。2.2 时域结果验证

表2 时域结果验证计算参数Tab.2 Material parameters for verification of results in the time domain 土层和半空间 厚度/m 剪切模量/(N·m-2) 质量密度/(kg·m-3) 阻尼比 第一层土 10 2.0×106 2 000 0.02 第二层土 10 2.0×107 2 000 0.02 基岩半空间 — 2.0×108 2 000 0.02图4 本文方法计算加速度时程曲线结果与

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3491778