橫觀各向同性半空間中三維凹陷地形對彈性波的散射.pdf

1、局部場地對地震動影響是近40年來地震工程等領域中的熱點研究課題。該問題在各向同性介質中已有廣泛研究。然而，巖土在沉積風化過程中表現出明顯的橫觀各向同性特性。目前，場地地震效應在該介質模型方面的研究還很不完善。采用該介質模型開展場地地震效應研究，探討地震波散射在各向同性介質和橫觀各向同性介質中的差異，有著重要的理論意義和應用價值。本論文即采用間接邊界積分方程方法研究了層狀橫觀各向同性半空間中三維凹陷地形對彈性波的散射問題。主要工作如下。<

2、br>　　在頻率-波數域中求解以位移形式表示的橫觀各向同性介質動力平衡方程，建立了層狀橫觀各向同性土層和半空間的平面外（SH波）和平面內（P和SV波）精確動力剛度矩陣，并進一步求解了層狀橫觀各向同性半空間在平面SH、P和SV入射下的自由波場。
　　在層狀橫觀各向同性平面外和平面內動力剛度矩陣基礎上，采用直接剛度法進一步推導出了層狀橫觀各向同性半空間中埋置三維水平和豎向集中荷載作用下的動力格林函數，并通過與傳遞矩陣求得的格林函數進行

3、比較，驗證了結果的正確性。
　　在推導出層狀橫觀各向同性半空間中三維集中荷載動力格林函數的基礎上，建立間接邊界積分方程方法，求解了層狀橫觀各向同性半空間中三維凹陷地形對平面SH、P和SV波的散射問題。通過與各向同性半空間三維凹陷地形結果的比較驗證方法的正確性，并以均質橫觀各向同性半空間和單一橫觀各向同性土層半空間中三維凹陷為例進行了數值計算分析。研究表明，介質的橫觀各向同性性質對凹陷附近的地表位移幅值有著顯著的影響，且這種影響主要