| 流体饱和半空间二维地形三分量弹性波散射间接边界元模拟 |
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| 引用本文： | 梁建文,吴孟桃,巴振宁.流体饱和半空间二维地形三分量弹性波散射间接边界元模拟[J].地球物理学报,2021,64(8):2766-2779. |
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| 作者姓名： | 梁建文 吴孟桃 巴振宁 |
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| 作者单位： | 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350;天津大学土木工程系,天津 300350;天津大学土木工程系,天津 300350 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;国家自然科学基金;研究生科研创新项目 |
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| 摘 要： | 无限长局部地形地震波斜入射响应问题称为二维三分量问题,在计算量远小于三维的情况下,一定程度上反映了近地表场地的三维动力响应特征.基于天然土体的成层性及固液两相耦合特性,以层状多孔介质内部移动线荷载(孔隙水压)动力格林函数作为基本解,开展流体饱和半空间二维地形三分量弹性波散射的2.5维间接边界元模拟研究.总场响应由自由波场和散射波场叠加构成,前者可由直接刚度法求得,后者则通过施加移动虚拟均布荷载和移动虚拟孔隙水压所产生的动力响应来模拟.该方法优势在于离散仅限于地形底边界(无须离散自由地表),格林函数计算不存在奇异性(荷载可直接加在边界上),容易控制计算精度,对复杂边界条件具有很强的适应性.在退化验证和精度比较的基础上,以梯形凹陷和半椭圆沉积地形为例,模拟了时域和频域的流体饱和半空间三维弹性波散射响应.研究表明:局部地形的地震动响应依赖于入射频率、入射角度、边界透水条件、土层刚度和土层厚度等,入射波、反射波和散射波相互干涉,极大延长了位移的振动持续时间.
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| 关 键 词： | 流体饱和半空间 地震波传播 二维三分量 边界元法 移动线源 |
IBEM simulation of three-component scattering of elastic waves in a fluid-saturated half-space with 2D topography |
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| LIANG JianWen,WU MengTao,BA ZhenNing.IBEM simulation of three-component scattering of elastic waves in a fluid-saturated half-space with 2D topography[J].Chinese Journal of Geophysics,2021,64(8):2766-2779. |
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| Authors: | LIANG JianWen WU MengTao BA ZhenNing |
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