海洋场地Rayleigh波传播特性及其影响因素分析

摘要

为研究饱和弹性半空间中Rayleigh波在不规则海床的传播与衰减特性及其对海床的影响，结合Zienkiewicz给出的土动力学基本方程，建立了简化的不规则海底场地动力模型.通过改变边界条件，推导了水-土接触界面为平整界面时，有无上覆海水两个退化模型的Rayleigh方程，推演出了渗透系数、孔隙率、泊松比、界面条件等因素影响下不同场地条件中Rayleigh波的频散和衰减曲线，基于复杂海床模型，分析了各因素在Rayleigh波传播时对海床的孔压、变形等参数的动力响应影响规律.结果表明：土体参数（弹性模量、渗透系数、孔隙率）、上覆水、水土交界面等因素均会影响海床的动力响应.不同Rayleigh波波速对土体力学参数沿土层深度的影响范围和影响程度不同；弹性模量和泊松比是决定土体性质的重要参数，是讨论Rayleigh波传播特性和土体动力响应的先决条件，它们的改变会改变渗透系数、孔隙率等参数的影响规律；在两个简化模型中，岩石地层E=6.017×10~(10)Pa，泊松比为0.38的条件下，孔隙率与渗透系数对Rayleigh波传播特性曲线有规律性影响.

关键词