非饱和土地基中双层波阻板屏障对S波的隔离效应研究

摘要

在传统波阻板的基础上，将屏障隔振改进为相同厚度的双层波阻板。基于非饱和多孔介质和弹性介质中的波动理论，研究非饱和土地基中双层波阻板对S波的隔离效应。根据Helmholtz原理，获得S波入射下非饱和土地基中设置双层波阻板后地表竖向位移解答。首先研究双层波阻板的材料参数对其隔振性能的影响规律，研究发现通过调控双层波阻板的密度和剪切模量能够使双层波阻板隔振屏障获得最优隔振效果；然后对比双层波阻板与相同材质的单层均质波阻板的隔振效果，并分析入射角、频率、饱和度、波阻板的厚度和埋深等物理力学参数对其隔振性能的影响规律。研究结果表明：同一厚度的波阻板隔振体系中，双层波阻板的隔振效率比同等材质的单层波阻板分别提高了49.18%和42.59%;双层波阻板对低频、中频和高频的环境振动均有较好的隔振效果。

关键词

双层波阻板 / 环境振动 / 隔振效果 / 非饱和土 / 振幅衰减系数

基金资助

国家自然科学基金(52168053); 青海省自然科学基金(2021-ZJ-943Q)