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专利号: 2021105900919
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于层状地基土层界面动应力的传递系数确定方法,其特征在于,包括:根据未施加动力扰动源荷载的界面层的密度、波速以及软土层的密度和波速,基于能量守恒方程确定硬壳层和软土层的初始波阻抗之比;

根据施加动力扰动源荷载的界面层的密度、波速,基于能量守恒方程确定施加动力扰动源荷载后的界面层和软土层的波阻抗之比;

根据所述初始波阻抗之比以及所述波阻抗之比确定基于界面互嵌效应的界面动应力传递系数;

根据界面层的厚度、界面层的能量吸收系数以及施加动力扰动源荷载的振动频率确定基于界面层厚度的界面动应力传递系数;

根据硬壳层的厚度、硬壳层的能量吸收系数、软土层的能量吸收系数、施加动力扰动源荷载的振动频率确定基于界面阻抗效应的界面动应力传递系数;

根据基于界面互嵌效应的界面动应力传递系数、基于界面层厚度的界面动应力传递系数以及基于界面阻抗效应的界面动应力传递系数确定界面动应力传递系数。

2.根据权利要求1所述的一种用于层状地基土层界面动应力的传递系数确定方法,其特征在于,所述根据未施加动力扰动源荷载的界面层的密度、波速以及软土层的密度和波速,基于能量守恒方程确定硬壳层和软土层的初始波阻抗之比,具体包括:利用公式 确定硬壳层和软土层的初始波阻抗之比;

其中,k0为硬壳层和软土层的初始波阻抗之比,ρ3为未施加动力扰动源荷载的界面层的密度,ρ2为未施加动力扰动源荷载的软土层的密度,v3为未施加动力扰动源荷载的界面层的波速,v2为未施加动力扰动源荷载的软土层的波速。

3.根据权利要求2所述的一种用于层状地基土层界面动应力的传递系数确定方法,其特征在于,所述根据施加动力扰动源荷载的界面层的密度、波速,基于能量守恒方程确定施加动力扰动源荷载后的界面层和软土层的波阻抗之比,具体包括:利用公式 确定施加动力扰动源荷载后的界面层和软土层的波阻抗之比;

其中,kt为施加动力扰动源荷载后的界面层和软土层的波阻抗之比Δv3为施加动力扰动源荷载后的界面层的波速的增加量,Δρ3为施加动力扰动源荷载后的界面层的密度增加量。

4.根据权利要求3所述的一种用于层状地基土层界面动应力的传递系数确定方法,其特征在于,所述根据所述初始波阻抗之比以及所述波阻抗之比确定基于界面互嵌效应的界面动应力传递系数,具体包括:

利用公式 确定基于界面互嵌效应的界面动应力传递系数;

其中,ξ1为基于界面互嵌效应的界面动应力传递系数。

5.根据权利要求4所述的一种用于层状地基土层界面动应力的传递系数确定方法,其特征在于,所述根据界面层的厚度、界面层的能量吸收系数以及施加动力扰动源荷载的振动频率确定基于界面层厚度的界面动应力传递系数,具体包括:利用公式 确定基于界面层厚度的界面动应力传递系数;

其中,ξ2为基于界面层厚度的界面动应力传递系数,d为界面层的厚度,α3为界面层的能量吸收系数,α3=k1α1+k2α2,k1为硬壳层对于界面层的能量吸收系数的贡献权重,α1硬壳层的能量吸收系数,k2为软土层对于界面层的能量吸收系数的贡献权重,α2软土层的能量吸收系数,k1+k2=1,f为施加动力扰动源荷载的振动频率。

6.根据权利要求5所述的一种用于层状地基土层界面动应力的传递系数确定方法,其特征在于,所述根据硬壳层的厚度、硬壳层的能量吸收系数、软土层的能量吸收系数、施加动力扰动源荷载的振动频率确定基于界面阻抗效应的界面动应力传递系数,具体包括:利用公式 确定基于界面阻抗效应的界面动应力传递系数;

其中,ξ3为基于界面阻抗效应的界面动应力传递系数,h1为硬壳层的厚度。

7.根据权利要求6所述的一种用于层状地基土层界面动应力的传递系数确定方法,其特征在于,所述根据基于界面互嵌效应的界面动应力传递系数、基于界面层厚度的界面动应力传递系数以及基于界面阻抗效应的界面动应力传递系数确定界面动应力传递系数,具体包括:

利用公式ξ=ξ3‑ξ2‑ξ1确定界面动应力传递系数。

8.一种用于层状地基土层界面动应力的传递系数确定系统,其特征在于,包括:初始波阻抗之比确定模块,用于根据未施加动力扰动源荷载的界面层的密度、波速以及软土层的密度和波速,基于能量守恒方程确定硬壳层和软土层的初始波阻抗之比;

波阻抗之比确定模块,用于根据施加动力扰动源荷载的界面层的密度、波速,基于能量守恒方程确定施加动力扰动源荷载后的界面层和软土层的波阻抗之比;

第一界面动应力传递系数确定模块,用于根据所述初始波阻抗之比以及所述波阻抗之比确定基于界面互嵌效应的界面动应力传递系数;

第二界面动应力传递系数确定模块,用于根据界面层的厚度、界面层的能量吸收系数以及施加动力扰动源荷载的振动频率确定基于界面层厚度的界面动应力传递系数;

第三界面动应力传递系数确定模块,用于根据硬壳层的厚度、硬壳层的能量吸收系数、软土层的能量吸收系数、施加动力扰动源荷载的振动频率确定基于界面阻抗效应的界面动应力传递系数;

界面动应力传递系数确定模块,用于根据基于界面互嵌效应的界面动应力传递系数、基于界面层厚度的界面动应力传递系数以及基于界面阻抗效应的界面动应力传递系数确定界面动应力传递系数。