基本介紹
- 中文名：骨架波
- 外文名：akeleton waves in soils
- 學科：土力學
- 定義：傳播特性主要受土骨架控制的波
- 組成：壓縮波和剪下波
- 影響：土骨架和孔隙水特性
簡介,影響因素,形成,
簡介
骨架波是指波的傳播特性主要受到土骨架的作用，骨架波包括壓縮波和剪下波。壓縮波又稱“P波”、脈縮波。是其質點振動方向和波傳播方向一致的彈性波。在岩土材料等介質中傳播並使介質受到壓縮作用的縱波。源自空氣衝擊波，與防護工程結構遭遇時形成動荷載。為地震勘探中通常所假設的一種地震波類型。剪下波，又稱S波、橫波。傳播時介質質點振動方向與波的前進方向相垂直的體波。它是使介質呈剪下狀態的波動，因此只能在地球內部固體部分中傳播。由於斷層錯動所激發的地震波能量中S波比P波大，而且一般建(構)築物的抗側力能力較弱，所以S波往往是造成工程結構破壞的主要原因之一。
影響因素
土骨架
土骨架是指土中固體顆粒形成的構架。是由土顆粒相互接觸與聯接形成的可以承擔與傳遞有效應力的構架體。土骨架的3要素有：土顆粒，包括其結合水；接觸（ 點或面）；聯接（收縮膜，公共結合水膜）。土顆粒相互接觸，或相互聯接，或既相互接觸又聯接構成土骨架。土骨架潰散是指土顆粒既沒有接觸也沒有聯接。結合水膜聯接最強，其次是收縮膜聯接，最弱是接觸。土骨架局部失去接觸或聯接為損傷；潰散或損傷的土骨架重新建立接觸或聯接為修復，還伴有加密的為增強。飽和土的土骨架體積，是包括結合水膜的土顆粒體積；非飽和土的土骨架體積，是包括結合水膜的土顆粒，加上收縮膜聯接的體積。
孔隙水
存在於土層或岩層孔隙含水層中的地下水。它主要分布於鬆散的沉積層中，也存在於半膠結的碎屑沉積岩中。因為孔隙水一般分布於層狀砂岩、粉砂岩、礫岩內，所以比較均勻而連續，水力聯繫密切，具統一的地下水面或測壓面，水的運動形態大多屬層流運動，遵從達西滲透定律。孔隙水的富水性取決於岩石的孔隙度，而孔隙度的大小取決於顆粒的大小、分選好壞、膠結物的性質及膠結程度等。孔隙含水層的透水性、給水度等特性主要受沉積物的成因類型和地貌條件的控制。許多水化學地震觀測井(如管莊井等)的含水層就是孔隙岩層含水層。
形成
動荷載
動態的直接作用。與靜荷載不同的是，動荷載引起結構或構件的加速度在設計中不能忽略。例如，廠房中橋式吊車起動或制動時對結構的水平力，風對高聳或高層房屋結構的脈動作用，各類機器運轉時對承載結構的慣性力，以及突然施加在結構上的撞擊力、爆炸力等。動荷載在結構中產生荷載效應應按動態方法分析得出，但為簡便起見設計時經常採用準靜態方法，即以動力係數增大靜荷載後，仍按靜態方法分析結構中的荷載效應。
地震
地震又稱地動、地振動，是地殼快速釋放能量過程中造成的振動，期間會產生地震波的一種自然現象。地球上板塊與板塊之間相互擠壓碰撞，造成板塊邊沿及板塊內部產生錯動和破裂，是引起地震的主要原因。
地震波是地震發生時從震源輻射的彈性波。它一般分成體波和面波。體波是縱波和橫波的總稱，包括原生體波和各種折射、反射及其轉換波。面波為次生波，一般指勒夫波和瑞利波，就其數學意義來說有“基階”和“高階”面波之分。由於地球內部物質的不均一性，地震波的傳播途徑是一條很複雜的曲線，其傳播速度與地球內部物質的密度和彈性有關，一般隨深度的增加而加大。
