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平面SV波入射下地上建筑群-地铁隧道群动力相互作用研究: 2024年; 该研究采用一种高精度间接边界元方法(indirect boundary element method, IBEM),研究了平面SV波入射下地上建筑群-地铁隧道群的动力相互作用问题。研究表明:“建筑群-隧道群”系统存在显著的动力相互作用,其规律与入射波性质、建筑物和隧道数量排布等因素密切相关。通过对比不同建筑物数量对隧道动力响应的影响,能够发现:低频波作用下,建筑物对下穿隧道的动力响应有放大作用,而高频波作用下则会削弱隧道的动力响应,最多可以降低37.5%左右。从频域分析中可以看出:隧道对地震波有较强的屏蔽作用,从而降低了其上建筑群的地震响应。建筑群的存在降低了各个单体建筑的动力响应,但在高频波作用时位于建筑群来波一侧的建筑会产生较大的动力响应。该研究成果可为城市建筑群-地铁隧道群的动力相互作用分析以及地上建筑和地铁隧道的抗震设计提供理论依据。; 刘中宪刘中宪金立国; 关键词：地铁隧道频谱特性

周期分布排桩对平面SV波散射解析解的求解方法: 本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种周期分布排桩对平面SV波散射解析解的求解方法，该方法采用波函数展开法并结合Graf加法定理，利用二维全空间中相邻周期单元的散射波场在频域内相差一个相位的特性，仅选取周期结构中一个基...; 巴振宁吴孟桃梁建文刘世朋

水下双层衬砌隧道对平面SV波散射问题的解被引量：3: 2023年; 将水层和水下土体分别视为无黏性流体和饱和多孔介质,基于无黏性流体波动理论和Biot饱和多孔介质波动理论,考虑水-饱和土-隧道动力相互作用,借助Hankel函数积分变换法,给出水下双层衬砌隧道对平面SV波散射问题的解.与以往研究中的“大圆弧假定”方法相比,Hankel函数积分变换法可以有效地将饱和土中散射波势函数的表达式从柱坐标系直接转换到直角坐标系下,更有利于水下双层衬砌隧道场地边界条件的处理.在解析解的基础上,重点分析内外衬砌刚度比和内外衬砌厚度比对水下双层衬砌隧道地震响应的影响.研究结果表明:(1)内外衬砌刚度比和厚度比的变化对隧道位移和孔压集中系数影响不明显;(2)随着内外衬砌刚度比的增加,内衬砌动应力集中系数明显增加;(3)随着内外衬砌厚度比的增加,内衬砌动应力集中系数减小.; 朱赛男陈凯江李伟华; 关键词：散射问题地震响应 SV波

空沟对弹性波散射的时域分析:平面SV波入射: 2023年; 基于土‑结构相互作用理论,利用比例边界有限元法,将含有空沟地形条件的场地分解为近场系统和无穷远场系统。利用四叉树对近场计算区域进行网格精细化离散,并利用位移单位‑脉冲响应矩阵来表示近场和远场交界面上的相互作用力,从而将斜入射的平面SV波转化为作用在近场系统边界上的等效节点力来模拟入射波对近场系统的激励作用,建立了时域‑空间域弹性波传播问题的数值模型,通过数值算例验证了方法的有效性,分析了入射角和空沟深度等参数对隔振效果的影响。结果表明:隔振效果随着入射角的增大而增大;当入射角较大时,通过进一步增大空沟深度,可使得空沟发挥出更优的隔振效果。; 周凤玺梁玉旺朱顺望; 关键词：空沟平面SV波隔振效果

圆弧形沉积谷地在平面SV波入射下地震响应: 2022年; 圆弧形沉积谷地是一种常见的场地地形,对地震波的传播有很大的影响,因此,研究圆弧形沉积谷地对地震波的放大效应具有理论研究和实际工程意义。采用Ansys有限元软件结合多次透射公式的数值模拟方法,计算分析了SV波入射下层状半空间中圆弧形沉积谷地的地震响应。研究表明:①沉积谷地两侧的位移较小,而沉积谷地内部的位移明显大于两侧位移;②脉冲波垂直入射时,沉积谷地两侧地表观测点的水平和竖直方向时程均呈对称分布;脉冲波斜入射时,沉积谷地两侧地表观测点的水平竖直方向时程均呈不对称分布,且水平方向时程明显大于竖直方向。; 蔡曼琳; 关键词：层状半空间 SV波

圆弧形沉积谷地在平面SV波入射下地震响应的有限元分析被引量：2: 2022年; 详细介绍了求解复杂地形在地震波作用下无量纲频率动力响应的有限元方法,并通过与解析解的比较,验证了本文方法的可行性。同时采用本文的方法,计算了圆弧形沉积谷地在平面SV波入射下的地震响应,分析了沉积谷地厚度、地震波入射角度和频率等因素的影响,结果表明:(1)沉积谷地上方的放大系数明显比两侧的大,两侧的放大系数受沉积谷地的影响较小。(2)相对于半圆形沉积河谷,浅圆弧形沉积谷地在无量纲频率η较小时的放大系数较小,高频差别不大。(3)入射角度对放大系数β有影响,特别是当无量纲频率η较小时,随着频率的增大,β有增大,且峰值向入射波的异侧有少许偏移。(4)层状半空间沉积谷地的β比均匀半空间沉积谷地的大。; 蔡曼琳丁海平于彦彦; 关键词：数值模拟傅里叶变换

饱和土中周期排列管桩对平面SV波隔振的解析求解被引量：12: 2021年; 基于Biot流体饱和多孔介质理论,采用波函数展开法并结合Graf加法定理,解析求解了饱和土中周期排列管桩对平面SV波的隔振问题。该方法利用饱和土中不同周期单元的散射波场在频域内仅相位不同的特性,将饱和土中无限周期排列管桩对SV波的散射问题转换为仅针对一个周期单元的求解,因而在精确求解的同时显著降低了计算量,并在一定程度上弥补了现有方法在管桩数较多时难以求解的局限。在验证方法正确性的基础上,重点讨论了桩体个数、饱和土参数、管壁厚度、桩排数和排列方式等因素对隔振能力的影响。研究结果表明:周期排列管桩在饱和土中的隔振能力整体上优于弹性土,且在渗透性越差的饱和土中隔振能力越强;管桩的管壁厚度不宜过薄,内外径之比取为0.6左右,周期排列管桩在大多数频率下隔振能力稳定;增加桩排数能够显著提高隔振能力,在无量纲频率为0~0.6的较低频段,隔振能力提高幅度为20%左右,在无量纲频率为0.6~3.0的中高频段,隔振能力提高幅度可达60%,采用三排管桩屏障可屏蔽饱和土中大多数频率下的入射SV波;管桩矩形排列的隔振效果在无量纲频率为0~1.0的较低频段优于梅花形排列,其他频段两种排列方式均具有良好的屏蔽SV波效果。; 巴振宁刘世朋吴孟桃梁建文; 关键词：饱和土体平面SV波

平面SV波入射下山体地形中双线隧道动力响应被引量：4: 2020年; 根据弹性波动理论,结合"分区契合"思想,采用间接边界元方法,考察SV波入射下隧道—山体系统整体地震反应特征和相互作用规律。通过参数分析讨论入射波频率和角度、衬砌隧道位置等因素对山体表面及附近地表的地面运动、山体内部衬砌隧道本身应力、位移的影响。计算结果表明:山体中衬砌隧道的存在对附近地震波有显著的放大作用。整体上看,随着无量纲频率η增大,隧道环向应力逐渐减小,地表位移幅值震荡更为剧烈,空间分布更复杂;山体与隧道尺寸的比值较小时,隧道内环向应力集中比较显著,随着山体与隧道尺寸比的增加,环向应力峰值呈现减小的整体趋势,应力集中区域显著减少;随SV波入射角度α的增大,两隧道衬砌内部环向应力均有增加的趋势。另外,隧道间距越小,衬砌动应力集中效应越发显著。; 张海杜雪姣刘中宪徐颖杨国岗; 关键词：间接边界元法 SV波动应力集中

周期分布排桩对平面SV波散射解析解的求解方法: 本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种周期分布排桩对平面SV波散射解析解的求解方法，该方法采用波函数展开法并结合Graf加法定理，利用二维全空间中相邻周期单元的散射波场在频域内相差一个相位的特性，仅选取周期结构中一个基...; 巴振宁吴孟桃梁建文刘世朋; 文献传递

饱和土体中管桩屏障对平面SV波的隔离效应被引量：3: 2019年; 采用Biot两相介质理论与间接边界积分方程法(IBIEM),研究了饱和土体中空心管桩屏障二维宽频隔振效应。通过在空心管桩内外交界面附近引入虚拟波源来构造内、外散射场,继而由边界条件建立边界积分方程,以此求得虚拟波源密度。以空心管桩对平面SV波的隔离为例,讨论了不同孔隙率、桩间距、排桩排数以及入射频率等因素对隔振效果的影响。结果表明:低频入射时,孔隙率越大隔振效果越好;排桩间距是影响单排桩隔振的主要因素;低频入射时,双排管桩的隔振效果比单排时更加明显,但随着管桩排数进一步增大,其隔振效果不再有明显的提升;当入射频率增大时,三排桩隔振效果比双排桩下降。; 李昌俊刘中宪孙帅杰符瞻远; 关键词：饱和土体空心管桩

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