基于Biot流體飽和多孔介質(zhì)模型,采用動(dòng)力剛度矩陣方法結(jié)合傅里葉變換,給出了層狀橫觀各向同性(TI)飽和半空間中均布斜線荷載及孔隙水壓的動(dòng)力格林函數(shù)。方法首先將荷載作用層固定,在波數(shù)域內(nèi)求得層內(nèi)響應(yīng)和固端反力,進(jìn)而由剛度矩陣方法求得反加固端反力于整個(gè)層狀半空間而產(chǎn)生的響應(yīng),最后疊加層內(nèi)解和固端反力解經(jīng)由傅里葉逆變換求得空間域內(nèi)解。所給出的層狀TI飽和半空間格林函數(shù)為建立相應(yīng)邊界元方法進(jìn)而求解層狀TI飽和介質(zhì)相關(guān)波動(dòng)問(wèn)題提供了一組完備基本解。通過(guò)與已發(fā)表的各向同性飽和結(jié)果和TI彈性結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了方法的正確性。進(jìn)而給出了數(shù)值計(jì)算結(jié)果并進(jìn)行了參數(shù)分析。結(jié)果表明:TI飽和介質(zhì)與各向同性飽和介質(zhì)對(duì)應(yīng)的動(dòng)力響應(yīng)差異顯著,且介質(zhì)的各向異性參數(shù)對(duì)動(dòng)力響應(yīng)有著重要影響。此外,荷載埋深越小,地表位移和孔壓波動(dòng)更劇烈;介質(zhì)滲透系數(shù)起到類似阻尼的作用,減小滲透系數(shù)可降低動(dòng)力響應(yīng);隨著頻率的增大,位移、應(yīng)力和孔壓的波動(dòng)也更為劇烈。

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【部分圖文】：

圖2均布斜線荷載動(dòng)力格林函數(shù)求解示意圖

層狀TI飽和半空間中均布斜線荷載動(dòng)力格林函數(shù)是指均布斜線荷載作用于層狀TI飽和半空間內(nèi)部土骨架上時(shí)（如圖2(a）所示，p(x,z）和r(x,z）分別為水平和豎向均布斜線荷載），半空間中任意位置產(chǎn)生的位移和應(yīng)力等動(dòng)力響應(yīng)。該動(dòng)力格林函數(shù)的求解思路為：首先將均布斜線荷載通過(guò)傅里葉變換....

圖3層狀TI飽和半空間作用孔壓示意圖

在層狀TI飽和半空間中，作用在斜線上的孔壓如圖3所示。與式（9）類似，波數(shù)域的孔壓可以表示為

圖4作用均布斜線荷載時(shí)無(wú)量綱水平和豎向位移沿z軸變化

當(dāng)取豎向與水平方向材料參數(shù)相等時(shí)，本文解答可退化為各向同性情況。文獻(xiàn)[20]模型為飽和半空間上三飽和土層，均布斜線荷載作用于第二土層（具體模型見(jiàn)文獻(xiàn)[20]）。各飽和土層與半空間剪切模量比值為GL∶2GL∶3GL∶GR=1∶2∶3∶4,GL=125MPa；各土層其他參數(shù)相同：ν=....

圖1層狀TI飽和半空間作用均布斜線荷載及孔壓示意圖

如圖1所示，均布斜線荷載作用于層狀TI飽和半空間內(nèi)部。層狀TI飽和半空間由N層水平TI飽和土層和其下的TI飽和半空間組成，介質(zhì)均由Biot[7-9]飽和多孔介質(zhì)模型描述。土層之間以及土層與其下半空間之間考慮為完全接觸（位移、應(yīng)力和孔壓連續(xù)），各土層厚度為dn(n=1-N）。層狀T....

本文編號(hào)：3928567