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瑞利波法是一种新兴的勘探及无损检测方法,已开始在许多领域得到大量的
研究和应用,但还存在一些待解决的问题。
在分层地基中应力波的传播是十分复杂的,因此在理论分析时作了很多的假
设,其中最主要的假设就是地基在水平方向分层。但当遇到介质不连续或有地下
障碍物时,这个假设就与实际情况有很大的出入,这种不连续性或障碍物影响了
表面波的传播。
在层状地基中存在多种形式的波,虽然不同的波在不同考察点所占的能量不
一样,但在层状地基表面无论介质受到的是各种动荷载,瑞利波总占能量的主要
部分。随距离的增加其衰减比其他波慢,因此瑞利波随深度的衰减特性是最值得
研究的。
本文关于瑞利面波在分层地基、障碍物分层地基中的频散特性及瑞利波位移
在分层地基中随深度的衰减特性的研究正是在这种背景下提出来的。
主要研究内容如下:
1.针对上软下硬、上硬下软、软夹层以及硬夹层等各类分层地基,讨论了解析
法和有限元—解析法计算瑞利波弥散曲线的适用性,对各种瑞利波的弥散曲线
进行了分析对比,探讨了其中存在的规律。
2.基于无源环境振动分析的需要,研究了各种频率下分层地基中瑞利波水平和垂
直位移随深度的衰减,并与现场深孔微振动测试结果进行了比较,得到了一些
有价值的结论。
3.本文利用动力有限元计算软件对地下埋有管道的分层地基中的瑞利波频散曲
线进行了模拟,着重探讨了粘—弹性人工边界和有限元网格的影响,并进一步
探讨不同传感器位置和间距对现场地下障碍物探测以及波速测试精度的影响,
得出了一些对工程实践有参考价值的成果。
关键词:瑞利波,分层地基,地下障碍物,弥散曲线,衰减曲线