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地震频段部分饱和条件下软孔隙流体饱和度对岩石弹性模量频散衰减的影响
1
作者
赵立明
陆菜平
刘洋
《地球物理学进展》
CSCD
北大核心
2024年第5期1874-1885,共12页
本文构建软孔隙不同饱和度微-介观双尺度流体流动模型用以揭示地震频段岩石部分饱和时微-介观双尺度流体流动对弹性模量频散和衰减的影响.这一模型经由Betti-Rayleigh互易定理推导软孔隙不同饱和度时频变湿骨架模量,然后将频变湿骨架模...
本文构建软孔隙不同饱和度微-介观双尺度流体流动模型用以揭示地震频段岩石部分饱和时微-介观双尺度流体流动对弹性模量频散和衰减的影响.这一模型经由Betti-Rayleigh互易定理推导软孔隙不同饱和度时频变湿骨架模量,然后将频变湿骨架模量带入White球状斑块饱和模型获得.模型数值计算显示:(1)岩石饱和度一定时,随着软孔隙饱和度增加,岩石弹性模量频散和衰减随之增加;当软孔隙完全饱和时,弹性模量频散和衰减达到最大;另一方面,衰减出现两个衰减峰:较低频段衰减峰与介观流有关,较高频段衰减峰与微观流有关.(2)当介观流、微观流特征频率差异较大时,软孔隙不同饱和度对介观流作用较小,而对微观流作用较大,当软孔隙完全饱和时,对微观流作用达到最大;当介观流、微观流特征频率相近时,软孔隙饱和度对介观流作用增加,且随着饱和度增加而作用增强.(3)新建模型与Li等(2018)微-介观双尺度模型对比可知,Li等(2018)模型可以有效预测部分饱和岩石高频弹性模量变化,但在地震、声波频段可能失效;对此模型进行改进后,其可以有效预测部分饱和岩石不同频段弹性模量变化.最后,本文运用新建模型合理解释部分饱和砂岩地震频段范围衰减数据,验证了新建模型的有效性,并且表明:当岩石处于部分饱和状态时,软孔隙部分饱和更符合实际情况.
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关键词
部分饱和
微-介观流体流动
喷射流
斑块饱和
betti
-
rayleigh
互易定理
地震频段
原文传递
基于Betti-Rayleigh动力互易定理求解移动荷载引起的地基土振动
被引量：
9
2
作者
曹艳梅
夏禾
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第7期1467-1476,共10页
基于Betti-Rayleigh动力互易定理,论证了地基土Green函数的互易性,推导了移动荷载引起的地基土振动解析解,进而推证出移动常力荷载和移动简谐荷载作用下地基土表面振动在波数-频率域内和空间-时间域内的解析表达式,并采用Matlab对其进...
基于Betti-Rayleigh动力互易定理,论证了地基土Green函数的互易性,推导了移动荷载引起的地基土振动解析解,进而推证出移动常力荷载和移动简谐荷载作用下地基土表面振动在波数-频率域内和空间-时间域内的解析表达式,并采用Matlab对其进行数值计算。通过互易定理的使用将振源的移动问题变换为地面上受振点的移动问题,使移动荷载作用下地基土振动响应的解析表达式大大简化。最后结合某地基土参数对移动的单位常力荷载和单位简谐荷载作用下的地面振动进行算例分析,结果表明:移动常力荷载引起的地面振动属于典型的低频振动;移动简谐荷载作用下地基土表面出现波动的Doppler效应,且地面上受振点的振动频率范围由最上层地基土的Rayleigh波波速控制;地面上的受振点距振源较近时,地基土表面R波对振动的贡献明显高于P波和S波,而当受振点距振源较远时,P波对振动的影响较明显。
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关键词
土力学
betti
-
rayleigh
动力
互易定理
移动荷载
地基土
振动
波数-频率域分析
空间-时间域分析
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职称材料
题名
地震频段部分饱和条件下软孔隙流体饱和度对岩石弹性模量频散衰减的影响
1
作者
赵立明
陆菜平
刘洋
机构
中国矿业大学矿业工程学院
出处
《地球物理学进展》
CSCD
北大核心
2024年第5期1874-1885,共12页
基金
国家自然基金项目(42104115,42030810)
国家重点研发项目(2021YFC2902003)联合资助。
文摘
本文构建软孔隙不同饱和度微-介观双尺度流体流动模型用以揭示地震频段岩石部分饱和时微-介观双尺度流体流动对弹性模量频散和衰减的影响.这一模型经由Betti-Rayleigh互易定理推导软孔隙不同饱和度时频变湿骨架模量,然后将频变湿骨架模量带入White球状斑块饱和模型获得.模型数值计算显示:(1)岩石饱和度一定时,随着软孔隙饱和度增加,岩石弹性模量频散和衰减随之增加;当软孔隙完全饱和时,弹性模量频散和衰减达到最大;另一方面,衰减出现两个衰减峰:较低频段衰减峰与介观流有关,较高频段衰减峰与微观流有关.(2)当介观流、微观流特征频率差异较大时,软孔隙不同饱和度对介观流作用较小,而对微观流作用较大,当软孔隙完全饱和时,对微观流作用达到最大;当介观流、微观流特征频率相近时,软孔隙饱和度对介观流作用增加,且随着饱和度增加而作用增强.(3)新建模型与Li等(2018)微-介观双尺度模型对比可知,Li等(2018)模型可以有效预测部分饱和岩石高频弹性模量变化,但在地震、声波频段可能失效;对此模型进行改进后,其可以有效预测部分饱和岩石不同频段弹性模量变化.最后,本文运用新建模型合理解释部分饱和砂岩地震频段范围衰减数据,验证了新建模型的有效性,并且表明:当岩石处于部分饱和状态时,软孔隙部分饱和更符合实际情况.
关键词
部分饱和
微-介观流体流动
喷射流
斑块饱和
betti
-
rayleigh
互易定理
地震频段
Keywords
Partial saturation
Micro-and mesoscopic fluid flow
Squirt flow
Patchy saturation
betti
-
rayleigh
reciprocity theorem
Seismic frequencies
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
原文传递
题名
基于Betti-Rayleigh动力互易定理求解移动荷载引起的地基土振动
被引量：
9
2
作者
曹艳梅
夏禾
机构
北京交通大学土木建筑工程学院
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第7期1467-1476,共10页
基金
国家自然科学基金重点项目(50538010)
北京市自然科学基金资助项目(8082021)
北京交通大学校基金资助项目(2007XM027)
文摘
基于Betti-Rayleigh动力互易定理,论证了地基土Green函数的互易性,推导了移动荷载引起的地基土振动解析解,进而推证出移动常力荷载和移动简谐荷载作用下地基土表面振动在波数-频率域内和空间-时间域内的解析表达式,并采用Matlab对其进行数值计算。通过互易定理的使用将振源的移动问题变换为地面上受振点的移动问题,使移动荷载作用下地基土振动响应的解析表达式大大简化。最后结合某地基土参数对移动的单位常力荷载和单位简谐荷载作用下的地面振动进行算例分析,结果表明:移动常力荷载引起的地面振动属于典型的低频振动;移动简谐荷载作用下地基土表面出现波动的Doppler效应,且地面上受振点的振动频率范围由最上层地基土的Rayleigh波波速控制;地面上的受振点距振源较近时,地基土表面R波对振动的贡献明显高于P波和S波,而当受振点距振源较远时,P波对振动的影响较明显。
关键词
土力学
betti
-
rayleigh
动力
互易定理
移动荷载
地基土
振动
波数-频率域分析
空间-时间域分析
Keywords
soil mechanics
betti
-
rayleigh
dynamic reciprocal theorem
moving load
foundation soil
vibration
wave number-frequency domain analysis
space-time domain analysis
分类号
TU435 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
地震频段部分饱和条件下软孔隙流体饱和度对岩石弹性模量频散衰减的影响
赵立明
陆菜平
刘洋
《地球物理学进展》
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
2
基于Betti-Rayleigh动力互易定理求解移动荷载引起的地基土振动
曹艳梅
夏禾
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
9
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职称材料
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0
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