多孔弹性介质动力Green函数及层状土动力分析的传递矩阵法

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:win13790
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文对两相饱和多孔弹性动力学中的一些经典问题进行了比较系统的研究,同时对波在层状孔隙介质中的传播问题也进行了一些研究。本文的研究内容包括如下几个方面:1.频域下二维和三维的多孔弹性动力学的点力和流体源基本解答已经被cheng(1991)通过类比热弹性力学解答得到。本文的研究基于解耦方法给出了一种严格并且非常简洁的推导方法。通过本文可清楚得看到,在以往文章中只有cheng(1991)正确地辨别了热源并不等效成流体质量源的差异并构建了正确的流体源解答。本文推导过程简洁的关键是巧妙地将Blot波动方程以及表示集中力的Dirac-δ函数分解成无旋和有旋两部分。结果是,根据此解耦方法,可在第一时间得到了独立波的基本解。这些独立基本解中包含有整体解中所不能观察到的某些项。因此,只有用本文的方法才能观察到此现象。2.首次提出并建立了两相饱和多孔弹性介质频域-波数域下的互易关系,根据互易关系可得到三维频域下的多孔弹性半空间埋置点力和埋置流体Green函数之间的互易关系。利用多孔弹性介质全空间基本解,得到了多孔弹性半空间由于埋置竖向集中力,水平集中力和埋置流体源时在自由场中得到的相关影响函数。接着,通过叠加法得到了半空间Green函数。基于多孔弹性介质频域下的积分方程以及全空间基本解,我们推导了频域-波数域下的互易关系。通过这些互易关系,一方面,我们得到了简洁形式的动力Green函数,并用它检验了求得的基本解的正确性;另一方面,为求解半空间埋置流体源Green函数的求解提供一条简便可行的新途径。3.根据Blot多孔弹性介质动力控制方程,利用快,慢纵波的解耦;本文求得满足两相饱和介质位移一应力传播一阶微分方程组。该方程组及传递函数能蜕化到单相介质的位移—应力传播微分方程组。作者利用界面应力—位移连续条件,分析了位移—应力从两相饱和介质向单相介质传播,构建了界面过渡传递矩阵。使原有的6×6阶应力—位移传递矩阵过渡为4×6阶矩阵,能与单相介质的4×4阶应力—位移传递矩阵结合。4.基于Biot理论,利用Fourier变换,并结合本文求得的应力位移一阶微分方程的解矩阵,得到波数-频域下的位移-应力函数通解形式。利用本文构建的界面过渡传递矩阵,结合均布简谐移动荷载函数的边界条件和半无限空间的辐射条件,得到交通移动荷载下上覆两相饱和介质层的弹性半空间路基地表的相关动力响应解析形式。最后,利用离散Fourier逆变换的快速算法(IFFT)得到土体表面位移的相关数值计算结果,并分析了移动荷载的速度,频率以及软土路基的一些参数对地表竖向位移的影响。
其他文献
随着城市密集度的提高,城市地下工程将不可避免的穿越和邻近各种既有结构,在城区尤其以穿越地表密集建筑物群的情况最为普遍,地下工程施工扰动地层,会导致建筑物发生不均匀沉降和
块石路基是多年冻土区广泛使用的路基结构。其利用块石层与外部气流的强迫对流换热起到降低路基温度、保护下部多年冻土的作用。在全球气候转暖,多年冻土退化加快的前提下,进
近年来,随着社会经济快速发展和人类活动强度不断加大,在全球气候变化、地震活动叠加影响之下,堰塞坝日趋成为人们关注的焦点,堰塞坝溃决灾害更是已成为制约山区社会经济发展
自收缩特性一直是高强高性能混凝土性能研究中的关键技术问题之一,自收缩也是导致混凝土早期开裂的重要原因之一。高强高性能混凝土由于其水胶比低等特点,温度变形和自收缩经
云冈石窟是中国最大的石窟群之一,是国务院1961年公布的第一批全国重点文物保护单位。它位于山西省大同市区西16千米处的武州山的南麓,地理位置东经113°7′20″,北纬40°6′
在结构中设置粘滞阻尼消能减震装置可以吸收或消耗输入结构中的一部分地震能量,减小结构地震响应,降低结构的损伤,提高结构的抗震性能。结构减震控制是改善结构抗震性能的有效方
下限原理有限元法是在极限分析的基础上,结合有限元和数学规划而发展起来的一种求解极限状态的计算方法。该方法具有理论严谨、偏于安全、适用性广等很多优势。然而,自其诞生之
近年来,滑坡、崩塌、错落、泥石流等的频繁发生,给社会经济造成严重的损失,环境地质灾害也日益引起人们的关注。滑坡作为山区公路建设过程中经常遇到的自然灾害之一,轻者常常
多年冻土是历史气候变迁和地质条件综合作用下的自然地理要素,也是全球气候变化的冰冻圈敏感因子之一。青藏高原东北部的黄河源区处于大片连续多年冻土向季节冻土的过渡区,其时
合山煤田是广西最大的煤田,已有上百年的开采历史,拥有里兰、东矿、溯河、柳花岭、石村、上塘、马安、河里等8个矿区。合山煤田藏煤面积约260km2,自1905年开采至今,煤田浅部煤层