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盆山耦合地形对地震波的散射

作　者: 马宁宁
导　师: 刘中宪
学　校:
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 山体－沉积边界元有限元地震动
分类号: P315.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

地震波作用时的场地反应问题一直是地震工程学中的重要课题，而局部地形存在时的场地反应问题更是受到广大学者的关注,其中，盆山耦合地形属于典型的地貌特征之一。沉积盆地和山体对地震动的显著影响已为观测和理论证实，但两者的复合作用尚需予以量化。本文基于单层位势理论，首先采用一种高精度的动力边界元方法求解了盆山耦合地形对平面SH波的散射，继而求解了凸起地形对P波、SV波以及Rayleigh波的散射问题，随后采用一种边界元和有限元相耦合的方法研究了盆山耦合地形对P波、SV波以及Rayleigh波的散射问题。通过详细的参数分析，研究探讨了山体、盆地的空间位置和几何特征，入射地震波的频率和角度等因素对地面运动幅值和频谱特征的影响机理。研究表明，盆山耦合地形对SH波、P波、SV波以及Rayleigh波的影响十分显著。地表位移幅值主要取决于入射波的入射频率、入射角度以及盆山耦合场地相互作用的影响。从整体上看，随着入射波频率的增加，地表位移幅值震荡加剧，盆山耦合场地地表位移空间分布也更为复杂；随着入射波角度的增大，沉积一侧的震荡加剧。就沉积一侧来讲，当地震波水平入射时，山体表现出了一定的屏障作用，且随着山体高度的增加，屏障作用更为明显。

全文目录

中文摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-8
第一章绪论  8-12
  1.1 引言  8-9
  1.2 研究现状  9-10
  1.3 本文方法及主要研究内容  10-12
第二章盆山耦合场地对 SH 波的散射  12-23
  2.1 计算模型  12-13
  2.2 方法及求解  13-23
    2.2.1 波场构造  13-14
    2.2.2 边界条件的建立及求解  14-15
    2.2.3 精度检验  15-16
    2.2.4 算例分析  16-23
第三章凸起地形对 P 波、SV 波、RAYLEIGH 波的散射  23-45
  3.1 计算模型  23-24
  3.2 方法及求解  24-45
    3.2.1 波场构造  24
    3.2.2 边界条件及求解  24-26
    3.2.3 算例分析  26-45
第四章盆山耦合场地对 P 波、SV 波、RAYLEIGH 波的散射  45-59
  4.1 计算模型  45-46
  4.2 方法及求解  46-59
    4.2.1 波场构造  46-48
    4.2.2 耦合场地内部波场的有限元法模拟  48-49
    4.2.3 边界耦合分析  49
    4.2.4 算例分析  49-59
第五章结论  59-61
参考文献  61-65
发表论文及参加科研情况说明  65-66
致谢  66-67

盆山耦合地形对地震波的散射

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