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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(guī)
更新時(shí)間：2019-10-30 17:04點(diǎn)擊次數(shù)：次
沖擊碾、梅花碾沖擊震源下土介質(zhì)中波的傳播規(guī)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(duì)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(guī)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(duì)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(chǔ)的形式。
1、在半空間內(nèi)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(shù)關(guān)系衰減，這種波僅在靠近地表的有限深度內(nèi)傳播。
4、沖擊碾、梅花碾由振源向外傳播三種波時(shí)，波擴(kuò)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(nèi)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(shè)計(jì)和研究者最關(guān)心的，因?yàn)榻ㄖ锏鼗话阄灰频孛娴谋韺?，而且表面波包含?7%的振動(dòng)總能量，而且離振源相對(duì)很短的距離就成為了占主導(dǎo)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(nèi)作橢圓運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)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(xiàn)衰減。分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，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(jí)，在地面的某些區(qū)域水平振動(dòng)的量級(jí)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(duì)應(yīng)于振源的頻率，且往往不是最大的。
場(chǎng)地的地質(zhì)分布情況也顯著地影響地基中波的傳播特性。一般認(rèn)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(jī)理，這時(shí)必須考慮土層的非均值性和地質(zhì)的不確定性。土特性內(nèi)在空間的變化往往不能同歸常規(guī)鉆孔取樣來(lái)確定和測(cè)試。
另外一個(gè)比較典型的現(xiàn)象是沖擊碾、梅花碾施工沖擊在場(chǎng)地地質(zhì)作用下導(dǎo)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(yù)估在施工或工業(yè)振源 下土體振動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)公式往往只能計(jì)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(fù)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(jié)果。但是必須基于準(zhǔn)確的場(chǎng)地調(diào)查的前提下。顯然現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)的測(cè)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(zhǔn)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(duì)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(chǔ)的形式。
1、在半空間內(nèi)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(shù)關(guān)系衰減，這種波僅在靠近地表的有限深度內(nèi)傳播。
4、沖擊碾、梅花碾由振源向外傳播三種波時(shí)，波擴(kuò)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(nèi)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(shè)計(jì)和研究者最關(guān)心的，因?yàn)榻ㄖ锏鼗话阄灰频孛娴谋韺?，而且表面波包含?7%的振動(dòng)總能量，而且離振源相對(duì)很短的距離就成為了占主導(dǎo)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(nèi)作橢圓運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)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(xiàn)衰減。分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，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(jí)，在地面的某些區(qū)域水平振動(dòng)的量級(jí)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(duì)應(yīng)于振源的頻率，且往往不是最大的。
場(chǎng)地的地質(zhì)分布情況也顯著地影響地基中波的傳播特性。一般認(rèn)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(jī)理，這時(shí)必須考慮土層的非均值性和地質(zhì)的不確定性。土特性內(nèi)在空間的變化往往不能同歸常規(guī)鉆孔取樣來(lái)確定和測(cè)試。
另外一個(gè)比較典型的現(xiàn)象是沖擊碾、梅花碾施工沖擊在場(chǎng)地地質(zhì)作用下導(dǎo)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(yù)估在施工或工業(yè)振源 下土體振動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)公式往往只能計(jì)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(fù)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(jié)果。但是必須基于準(zhǔn)確的場(chǎng)地調(diào)查的前提下。顯然現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)的測(cè)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(zhǔn)確信息。
