SH波作用下地表软覆盖层中浅埋圆孔的动力分析

来源：振动与冲击杂志2016年第24期北京时间：

作者：赵元博，齐辉，丁晓浩，赵栋栋

单位：哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院，哈尔滨 150001

摘要：利用复变函数法和波函数展开法对地表软覆盖层中浅埋圆形孔洞在稳态SH波作用下的动应力集中问题进行了研究并给出了解析解。根据SH波散射时的衰减特性，采用了大圆弧假定的方法，即利用一个半径很大的圆来近似表示地表覆盖层的直线边界，将半空间覆盖层直线边界问题转化为曲面边界问题。首先根据Helmholtz定理预先给出了待求波函数的一般形式解，再根据边界条件并利用复数Fourier-Hankel级数展开的方式把所求问题转化为求解波函数中未知系数的无穷线性代数方程组问题，对该无穷代数方程组截取有限项求得该问题的数值结果。通过算例分析了SH波垂直入射时，覆盖层和半空间介质的波数差异、覆盖层厚度的变化、圆孔埋置深度等因素对地表软覆盖层中浅埋圆形孔洞周边动应力集中系数的影响。<br>

关键词：地表软覆盖层；圆形孔洞；SH波散射；大圆弧假设；动应力集中