平面水平剪切波在饱和冻土地层中的传播特性研究

土力学; 饱和冻土; 波动理论; 平面SH波; 动力刚度矩阵;
["马强","周凤玺","江烨"] 2024-11-11 期刊论文
近年来,冻结多孔介质在地球物理勘探领域引起广泛关注,以往冻土介质中波的传播特性研究多集中在1种或2种介质分界面处,为更直观地反映SH波在冻土层中的传播规律,基于冻结饱和多孔介质的波动理论,建立平面SH波入射下基岩上覆饱和冻土层的自由场地模型。结合Helmholtz矢量分解定理,通过建立动力刚度矩阵,获得饱和冻土中SH波传播速度的解析表达式。分析入射角度、入射频率、胶结参数、孔隙率、温度以及接触参数对SH波传播速度的影响规律。研究结果表明:SH波的传播速度随胶结参数和接触参数的增大而显著增大;整体上随孔隙率和温度的增大逐渐增大;SH波的入射角度对其传播速度影响显著,随入射角度的增大,传播速度呈非线性变化;不同入射角度随各参数变化下均有对应的速度峰值频率,动力响应变化加剧多集中在高频段。
来源平台:岩石力学与工程学报