彈性介質中表面波理論及其在岩土工程中套用

《彈性介質中表面波理論及其在岩土工程中套用》是一本於2008年6月1日科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 書名：彈性介質中表面波理論及其在岩土工程中套用
• 作者：柴華友等
• ISBN：9787030222138
• 類別：圖書 > 建築 > 土力學、地基基礎工程
• 頁數：291
• 出版社：科學出版社
• 出版時間：2008-06-01
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

內容簡介

《彈性介質中表面波理論及其在岩土工程中套用》共16章，從波動理論出發，介紹了傳遞矩陣、薄層剛度矩陣計算平面或柱面瑞利波模態頻散曲線及位移方法；基於模態在層中的能量透射率，分析了模態頻散曲線高頻及低頻漸近趨勢與分層剪下波速的關係；討論了泊松比、密度及阻尼比對模態頻散曲線的影響以及分層狀態對波場各階模態能量分配的影響；給出了半無限體在點源或面源作用下表面位移；利用傳遞矩陣法及薄層剛度矩陣法導出分層介質在點源或面源作用下位移解；分析了波場位移解與模態位移解間的關係。

書中還介紹了在岩土工程及金屬無損超聲檢測中廣泛套用的兩點及多點表面波測試方法；討論了測試及分析過程一些影響因素，給出了表面波測試得到的有效相速度分析方法。最後，書中還介紹了表面波在岩土工程及超聲無損檢測一些領域的套用。

目錄

第1章 緒論

1.1 瑞利波基本特性

1.2 表面波測試

1.3 模態頻散曲線分析方法

1.4 表面波在岩土參數測試中的套用

1.5 表面波在物探方面的套用

1.6 表面波測試存在的主要問題

1.7 表面波測試進展

第2章 曲線坐標下彈性基本理論

2.1 正交坐標系

2.2 微分運算元

2.3 正交曲線坐標系下線彈性理論

第3章 波動分析

3.1 波的基本知識

3.2 直角坐標系波動解

3.3 柱坐標系波動解

3.4 直角坐標系層傳遞矩陣、剛度矩陣

3.5 波在半無限體自由表面反射

第4章 波的反射和透射

4.1 波在自由面反射

4.2 波在固體一固體交界面處反射、透射

4.3 彈性半無限體中表面波

第5章 波在自由桿、空心圓柱及板中傳播

5.1 自由桿中波頻散方程

5.2 彈性空心圓柱體中的周向波

5.3 彈性空心圓柱殼中的縱向波

5.4 自由板的周期方程

第6章 土的動力特性

6.1 土的動力特性描述

6.2 小應變情況下土的黏彈模型

6.3 土阻尼比

6.4 衰減係數與阻尼比關係

6.5 阻尼對波傳播影響

第7章 水平分層介質中波傳播分析方法

7.1 直角坐標下傳遞矩陣算法

7.2 Knopoff改進算法

7.3 柱坐標下傳遞矩陣算法

7.4 薄層剛度矩陣分析

第8章 水平分層介質中瑞利波傳播特性

8.1 分層介質中瑞利波特性

8.2 剛性基固體層中波

8.3 薄層厚度、剛性基位置與波長關係

8.4 薄層分析方法

8.5 模態能量透射率

8.6 分層參數對瑞利波模態頻散的影響

8.7 模態頻散確定性分析

第9章 彎曲介質中瑞利波傳播特性

9.1 圓柱曲率對瑞利波傳播的影響

9.2 表面彎曲半無限體中瑞利波

9.3 凹面介質中瑞利波

第10章 動荷載下半無限體表面回響分析

10.1 柱狀表面波

10.2 簡諧點荷載下表面質點回響

10.3 瞬態荷載下瑞利波表面質點回響

10.4 波場分析

10.5 半無限體在面荷載作用下回響

第11章 動荷載下分層介質回響分析方法

11.1 HaskeU傳遞矩陣方法

11.2 改進的傳遞矩陣方法

11.5 衝擊荷載下分層介質回響

第12章 表面波互譜分析方法

12.1 穩態表面波測試方法

12.2 互譜分析測試方法

12.3 互相關分析

12.4 互譜分析數據處理

第13章 表面波互譜分析方法影響因素

13.1 頻率解析度影響

13.2 高階模態影響

13.3 波場噪音影響

13.4 測試因素影響

第14章 頻率一波數域分析

14.1 一維傅立葉變換

14.2 二維傅立葉變換

14.3 r-p變換

14.4 表面波f-k分析

14.5 表面波多點測試

14.6 改進的f-k分析

14.7 Capon最大似然法

14.8 空間自相關分析

14.9 f-k分析影響因素

第15章 有效相速度分析方法

15.1 相速度近似分析方法

15.2 平穩波場有效相速度

15.3 非平穩波場有效相速度

15.4 基於薄層法有效相速度計算

15.5 有效相速度主要影響因素

15.6 有效相速度確定性分析

15.7 二維剪下波速剖面構築

第16章 表面波在岩土工程中套用

16.1 裂縫深度探測

16.2 異質體對瑞利波傳播的影響

16.3 路面厚度及波速測試

16.4 碾壓層密度估計

16.5 衰減係數測試

16.6 砂土液化分析

16.7 動力參數及地基剛度係數

16.8 標準慣入擊數

16.9 土的類型劃分及建築場地類別

參考文獻

附錄A Fourier-Bessel積分變換

附錄B 薄層剛度矩陣法計算瑞利波模態頻散及模態位移的Matlab原始碼

附錄C 薄層剛度矩陣法計算模態在分層中能量透射率的Matlab原始碼

附錄D 薄層剛度矩陣法計算瑞利波振動傳播速度的Matlab原始碼

前言

表面波測試越來越多地套用於工程地質勘查、地基加固處理效果評價、路基檢測、地下異質體探測、混凝土及或金屬構件裂紋、空洞無損檢測等領域。然而，影響表面波測試因素很多，不同的測試方法，影響因素也不同。對兩點測試的互譜分析來說，數據篩選是很重要的，採用不同的篩選準則得到的結果可能不同；對多點測試的波數一頻率域分析，測點距、測點最大空間距離是影響測試結果關鍵因素，同一場地，不同測點布置得到的頻散數據可能不同，對數據分析、解釋也要採用不同的方法。這就要求現場測試及分析人員必須具備一些表面波理論知識及一定的測試經驗，因此，系統地介紹分層介質中表面波理論及測試、分析方法對測試及分析人員是很有必要的。