带覆盖层半空间内SH波对浅埋圆孔及夹杂散射与地震动

采用大圆弧假定法将具有地表覆盖层的半空间直边界问题转化为曲面边界问题。借助Helmholtz定理预先给出问题波函数的一般形式解,再利用复变函数法及边界条件将问题化为求解波函数未知系数的无穷线性代数方程组,截断该方程组即可求解带地表覆盖层的半空间内浅埋圆孔及夹杂对SH波散射问题,并给出地面运动数值结果。定性分析入射波数、入射角度、埋深、夹杂刚度及覆盖层刚度等对地面运动影响。研究表明,浅埋圆孔及夹杂与地表覆盖层间存在强烈的相互作用,地震动会受较大影响。

SH波入射覆盖层半空间圆孔及圆夹杂的动力分析

为揭示SH波作用下半空间中覆盖层对圆孔及夹杂动力的影响,基于大圆弧假定法求解所述散射问题,将原问题转化为曲面边界问题.借助Helmholtz定理先写出问题波函数的一般形式解,在满足边界条件的情况下再利用复变函数法把问题化为求解波函数中未知系数的无穷线性代数方程组.算例结果表明,覆盖层刚度和厚度的变化及夹杂的存在可显著改变圆孔周边动应力集中的分布。

SH波对覆盖层下浅埋圆孔和圆夹杂的散射

利用复变函数法和波函数展开法给出了具有地表覆盖层的弹性半空间内圆形孔洞和圆柱形夹杂在稳态SH波作用下动应力集中问题的解。根据SH波散射的衰减特性,该问题采用大圆弧假定法求解,利用半径很大的圆来拟合地表覆盖层的直边界,将具有地表覆盖层的半空间直边界问题转化为曲面边界问题。借助Helmholtz定理预先写出问题波函数的一般形式解,再利用边界条件并借助复数Fourier-Hankel级数展开把问题化为求解波函数中未知系数的无穷线性代数方程组,截断该无穷代数方程组可求得该问题的近似解析解。最后,通过算例讨论了地表覆盖层及圆孔对浅埋圆柱形夹杂动应力集中的影响。结果表明,覆盖层刚度和厚度的变化及圆孔的存在可显著改变圆夹杂周边动应力集中的分布。