应力波入射黏弹性节理的传播特性研究

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应力波传播特性的研究是进行工程动态稳定性评价的基础。依托柱状节理玄武岩开挖爆破试验,考虑节理岩体的蠕变和应力松弛特性,提出了黏弹性节理的等效标准线性固体模型,采用“位移不连续理论”,获得了应力波入射黏弹性节理的传播方程,并探讨了应力波入射黏弹性节理的传播规律。透射系数随入射波频率的增大而减小,而反射系数整体上呈现出随频率的增大而增大的趋势。在临界入射角内,随入射角度增大,转换波(Tsp,Tps,Rsp和 Rps)均先增大后减小且转换波的透射系数(Tsp和Tps)最小,反射同类型波(Rss或Rpp)先减小后增大,透射同类型波(Tss或Tpp)则基本没有变化;应力波在节理处发生了复杂的能量转移,随入射角度增大,反射同类型波和反射转换波之间能量此消彼长并在某一角度附近几乎同时达到极值,同类型波的部分能量转移到转换波,但其能量仍远高于转换波。“,”The studyonthepropagation characteristics of stress waves is crucial to estimate the dynamic stability ofproject construction.Based on the excavation blasting testson the basalt rock mass with columnar joints andconsidering the creep and stress relaxationcharacteristics of rock, an equivalent standard linear solid model for rock mass jointsis proposed.By using the displacement discontinuity method, the propagation equationfor obliquely incident stress waves across viscoelastic jointsis carried out. Then the propagation characteristicsare studied. The reflection coefficient increases with the increaseofthe frequencyofincident waves, but the transmission coefficient decreasesrapidly. Astheincident angle increases withinthe critical angle, the transmission coefficient of converted waves (Tsp orTps) has the smallest value and increases at first then decreases,while thereflection coefficient of converted waves (Rsp orRps),andRss(Rpp) decreases at first then increases, but Tss(Tpp) basically has no change. Complexenergy transfer happens when thestress wavescrosstheviscoelastic joints. The energy betweenRss(Rpp) andRsp(Rps) transfers to each other, thenreaches their extreme pointsalmosttogether when theincident angle is close toa certain value. The energy ofthe same kindofwaves is beentransferred to that ofconverted waves as the incident angle increases. Butthe same kindofwaves have much more energy than theconverted waves all the way.
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