【摘 要】
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为能够真实反映各种地震波在土体中的传播特性，从而与土—结构相互作用理论结合，更好的将研究应用于对场地及建筑物的地震响应分析，本文针对大多数现实土体孔隙不饱和的特性，对准
【出 处】
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同济大学工程力学与技术系 同济大学
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为能够真实反映各种地震波在土体中的传播特性，从而与土—结构相互作用
理论结合，更好的将研究应用于对场地及建筑物的地震响应分析，本文针对大多
数现实土体孔隙不饱和的特性，对准饱和土，一种三相孔隙介质进行了深入的分
析研究。
在准饱和土波动方程的基础上，本文深入研究了P1波入射土体时所出现的波
型转换现象。通过数值算例，找出了标准参数土体模型的临界饱和度，并分析了
土体孔隙率、渗流系数、水压力和入射波频率等参数对该现象的影响。算例结果
表明土体波型转换现象出现的临界饱和度和波型转换角与这些土体参数的变化
有着密切的联系。
针对天然土体的水平状沉积的特征，本文用横观各向同性准饱和土体模型来
代替各向同性模型，以更切实准确的模拟体波在场地中的传播过程。在前人研究
的基础上，首次推导了横观各向同性准饱和土的有效应力方程、波动方程以及体
波波速弥散方程。并运用无量纲方法求解波速方程，通过数值算例深入分析了各
种模型参数对体波传播特性的影响。算例结果表明：横观各向同性准饱和土体中
存在P1、P2、SV、SH四种体波，其中P2波具有高衰减性；土体饱和度、孔隙率、
各向异性参数、入射波频率以及入射角度都会对土体中体波的传播特性产生很大
的影响。
鉴于瑞利波在工程中日趋广泛应用，本文对三相多孔介质中瑞利的传播进行
了理论研究，首次推导了各向同性准饱和半空间中瑞利波的波速方程。理论结果
显示准饱和半空间中的瑞利波具有弥散特性。
关键词：准饱和土，波型转换现象，横观各向同性，体波，瑞利波，弥散方程
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