基于元胞自动机模型的堆积体动力学参数研究

• 作者: 刘和 张玉 徐卫亚 李德亮 石崇
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 动力学 动参数 元胞自动机 堆积体 地震波
• 年，卷（期）: 2011,（6）
• 所属期刊栏目: 岩土工程研究
• 页码范围: 1795-1800
• 分类号: TU459
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7598.2011.06.032

摘要

堆积体是一种典型的二元介质,由软弱的基质土与坚硬的碎、块石构成.利用元胞自动机模型对随机离散单元进行演化,模拟堆积体的分布结构、"聚团"特征;利用弹性应力波传播原理计算波的等效速度,研究了堆积体内介质分布、软硬程度对动力学参数的影响规律.研究发现,堆积体内的波速由基质与充填物共同决定,基质材料越弱,地震波传播速度越慢,二者呈对数变化;堆积体内碎石含量越高,则波速越快,波速与充填碎石块含量呈对数关系增长,而振幅系数与碎石含量关系不大,主要取决于碎块石的分布结构;由于堆积体介质密度不均,导致堆积体内波传播速度与入射波频率密切相关,高频波速度快、低频波速度慢,横波速度与入射波频率成指数递增关系.研究表明,采用基于元胞自动机模型研究动变形参数,可以更好地反映出堆积体的波动力学性能,是一种获得复杂介质动参数的重要方法,可以弥补室内及现场试验的不足.