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沖擊碾、梅花碾沖擊震源下土介質(zhì)中波的傳播規
更新時(shí)間：2019-10-30 17:04點(diǎn)擊次數：次
沖擊碾、梅花碾沖擊震源下土介質(zhì)中波的傳播規律 沖擊碾、梅花碾壓產(chǎn)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(zhì)中波的傳播規律
沖擊碾、梅花碾壓產(chǎn)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(lè )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(diǎn)處由于縱波及橫波產(chǎn)生的位移振幅與該點(diǎn)和振源的距離R成反比而衰減
2、在半空間表面上某點(diǎn)處由于縱波及橫波產(chǎn)生的位移振幅與該點(diǎn)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(chǎn)生的位移振幅與該點(diǎn)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(chǎn)生的位移隨深度z按指數關(guān)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(shí)，波擴散后所占介質(zhì)的范圍逐漸增大，因此，某點(diǎn)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(guò)土介質(zhì)傳遞振動(dòng)，其中瑞利波是設計和研究者最關(guān)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(dòng)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(shí)，質(zhì)點(diǎn)在波的前進(jìn)方向和地表面法向所組成的平面內作橢圓運動(dòng)，轉動(dòng)方向與波的前進(jìn)方向相反，在地面上呈滾動(dòng)形式，速度隨深度的增加而減小。在水平成層土中，一個(gè)大的橫向分量會(huì )由第二種表面波樂(lè )夫波引起。
沖擊碾、梅花碾波在由振源沿各個(gè)方向向外傳遞的過(guò)程中，會(huì )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(fā)現，在豎向激振源作用下，土層振動(dòng)在近振源處幾乎都是豎向的，然而隨著(zhù)距離的增大，豎向振動(dòng)和水平振動(dòng)逐漸趨于一個(gè)量級，在地面的某些區域水平振動(dòng)的量級會(huì )比豎向振動(dòng)大3倍以上，水平振動(dòng)的徑向和橫向分量的譜，可能有幾個(gè)最大值，并且其中一個(gè)對應于振源的頻率，且往往不是最大的。
場(chǎng)地的地質(zhì)分布情況也顯著(zhù)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(gè)機理，這時(shí)必須考慮土層的非均值性和地質(zhì)的不確定性。土特性?xún)仍诳臻g的變化往往不能同歸常規鉆孔取樣來(lái)確定和測試。
另外一個(gè)比較典型的現象是沖擊碾、梅花碾施工沖擊在場(chǎng)地地質(zhì)作用下導致在場(chǎng)地表面不同方向會(huì )有不同的動(dòng)力特性，目前可以用來(lái)預估在施工或工業(yè)振源 下土體振動(dòng)的經(jīng)驗公式往往只能計算豎向振動(dòng)峰值，而且往往不精確，這些公式不能夠匹配場(chǎng)地土質(zhì)條件特定的不同。復雜的解析方法用半無(wú)限空間或成層介質(zhì)來(lái)理想化實(shí)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(chǎng)地調查的前提下。顯然現場(chǎng)振動(dòng)的測試時(shí)一個(gè)重要的手段，可以用來(lái)得到施工荷載產(chǎn)生的振動(dòng)的準確信息。
沖擊碾、梅花碾壓產(chǎn)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(lè )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(diǎn)處由于縱波及橫波產(chǎn)生的位移振幅與該點(diǎn)和振源的距離R成反比而衰減
2、在半空間表面上某點(diǎn)處由于縱波及橫波產(chǎn)生的位移振幅與該點(diǎn)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(chǎn)生的位移振幅與該點(diǎn)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(chǎn)生的位移隨深度z按指數關(guān)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(shí)，波擴散后所占介質(zhì)的范圍逐漸增大，因此，某點(diǎn)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(guò)土介質(zhì)傳遞振動(dòng)，其中瑞利波是設計和研究者最關(guān)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(dòng)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(shí)，質(zhì)點(diǎn)在波的前進(jìn)方向和地表面法向所組成的平面內作橢圓運動(dòng)，轉動(dòng)方向與波的前進(jìn)方向相反，在地面上呈滾動(dòng)形式，速度隨深度的增加而減小。在水平成層土中，一個(gè)大的橫向分量會(huì )由第二種表面波樂(lè )夫波引起。
沖擊碾、梅花碾波在由振源沿各個(gè)方向向外傳遞的過(guò)程中，會(huì )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(fā)現，在豎向激振源作用下，土層振動(dòng)在近振源處幾乎都是豎向的，然而隨著(zhù)距離的增大，豎向振動(dòng)和水平振動(dòng)逐漸趨于一個(gè)量級，在地面的某些區域水平振動(dòng)的量級會(huì )比豎向振動(dòng)大3倍以上，水平振動(dòng)的徑向和橫向分量的譜，可能有幾個(gè)最大值，并且其中一個(gè)對應于振源的頻率，且往往不是最大的。
場(chǎng)地的地質(zhì)分布情況也顯著(zhù)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(gè)機理，這時(shí)必須考慮土層的非均值性和地質(zhì)的不確定性。土特性?xún)仍诳臻g的變化往往不能同歸常規鉆孔取樣來(lái)確定和測試。
另外一個(gè)比較典型的現象是沖擊碾、梅花碾施工沖擊在場(chǎng)地地質(zhì)作用下導致在場(chǎng)地表面不同方向會(huì )有不同的動(dòng)力特性，目前可以用來(lái)預估在施工或工業(yè)振源 下土體振動(dòng)的經(jīng)驗公式往往只能計算豎向振動(dòng)峰值，而且往往不精確，這些公式不能夠匹配場(chǎng)地土質(zhì)條件特定的不同。復雜的解析方法用半無(wú)限空間或成層介質(zhì)來(lái)理想化實(shí)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(chǎng)地調查的前提下。顯然現場(chǎng)振動(dòng)的測試時(shí)一個(gè)重要的手段，可以用來(lái)得到施工荷載產(chǎn)生的振動(dòng)的準確信息。
