作者：巴振宁 梁建文凹陷地形rayleigh波三维散射层状场地格林函数
摘要：采用以移动斜线荷载动力格林函数为基本解的2.5维间接边界元方法求解了层状场地中凹陷地形对斜入射Rayleigh波的三维散射问题。方法将总波场分解为自由波场和散射波场,自由波场是通过将层状场地三维精确动力刚度矩阵行列式取为零形成频散方程,采用搜索迭代方法求得频散曲线,进而求得自由波场。散射波场则通过施加在凹陷表面各离散斜线单元上的虚拟移动均布斜线荷载产生的动力响应来模拟,虚拟荷载的密度可通过凹陷表面的零应力边界条件建立方程求得。通过与二维散射结果的比较验证了方法正确性,并以均匀场地和基岩上单一土层场地中凹陷地形为模型,分别在频率和时域内进行了计算分析,研究了Rayleigh波斜入射下凹陷地形周围三维散射的基本规律。研究表明凹陷地形对Rayleigh波的三维散射取决于凹陷的界面形状、斜入射角度、入射频率以及层状场地的频散和多模态特性,层状场地中存在Rayleigh的高阶模态在某些频率处的位移幅值会显著大于其他模态及均匀场地位移幅值的现象。
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