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        沖擊碾、梅花碾沖擊震源下土介質中波的傳播規

        更新時間:2019-10-30 17:04點擊次數:
        沖擊碾、梅花碾沖擊震源下土介質中波的傳播規律 沖擊碾、梅花碾壓產生的沖擊波按其在土中的傳播和對土的作用特征可分為體波和界面波兩種。體波包括縱波和橫波,界面波包括瑞利
        沖擊碾、梅花碾沖擊震源下土介質中波的傳播規律
        沖擊碾、梅花碾壓產生的沖擊波按其在土中的傳播和對土的作用特征可分為體波和界面波兩種。體波包括縱波和橫波,界面波包括瑞利波和樂夫波,可以看到,表面波中瑞利波是最基礎的形式。
        1、在半空間內某點處由于縱波及橫波產生的位移振幅與該點和振源的距離R成反比而衰減
        2、在半空間表面上某點處由于縱波及橫波產生的位移振幅與該點和振源的水平距離r的平方成反比而衰減
        3、在半空間表面及表面附近某處由于瑞利波產生的位移振幅與該點和振幅的水平距離r的平方根成反比而衰減,在半空間表面附近瑞利波產生的位移隨深度z按指數關系衰減,這種波僅在靠近地表的有限深度內傳播。
        4、沖擊碾、梅花碾由振源向外傳播三種波時,波擴散后所占介質的范圍逐漸增大,因此,某點處單位體積內每一種波的能量,均隨其與波源距離的增大而減小。
        這些波通過土介質傳遞振動,其中瑞利波是設計和研究者最關心的,因為建筑物地基一般位移地面的表層,而且表面波包含了67%的振動總能量,而且離振源相對很短的距離就成為了占主導的波。
        依照瑞利波理論,它向外傳播時,質點在波的前進方向和地表面法向所組成的平面內作橢圓運動,轉動方向與波的前進方向相反,在地面上呈滾動形式,速度隨深度的增加而減小。在水平成層土中,一個大的橫向分量會由第二種表面波樂夫波引起。
        沖擊碾、梅花碾波在由振源沿各個方向向外傳遞的過程中,會由于輻射阻尼和材料阻尼而出現衰減。分析試驗數據可以發現,在豎向激振源作用下,土層振動在近振源處幾乎都是豎向的,然而隨著距離的增大,豎向振動和水平振動逐漸趨于一個量級,在地面的某些區域水平振動的量級會比豎向振動大3倍以上,水平振動的徑向和橫向分量的譜,可能有幾個最大值,并且其中一個對應于振源的頻率,且往往不是最大的。
        場地的地質分布情況也顯著地影響地基中波的傳播特性。一般認為波中的高頻分量隨距離衰減的更快,然而一些記錄并不能解釋這個機理,這時必須考慮土層的非均值性和地質的不確定性。土特性內在空間的變化往往不能同歸常規鉆孔取樣來確定和測試。

        另外一個比較典型的現象是沖擊碾、梅花碾施工沖擊在場地地質作用下導致在場地表面不同方向會有不同的動力特性,目前可以用來預估在施工或工業振源 下土體振動的經驗公式往往只能計算豎向振動峰值,而且往往不精確,這些公式不能夠匹配場地土質條件特定的不同。復雜的解析方法用半無限空間或成層介質來理想化實際的土層條件,這些方法可以在特定的情況下給出精確的結果。但是必須基于準確的場地調查的前提下。顯然現場振動的測試時一個重要的手段,可以用來得到施工荷載產生的振動的準確信息。

         
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