基于柱坐标系的隧道空间全波场数值模拟与分析

• 作者: 夏成志 朱自强 石克亮 罗帅 鲁光银
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 超前预报 隧道空间 柱坐标系 全波场 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 桥梁隧道与结构
• 页码范围: 388-395
• 页数: 8页
• 分类号: P631.4
• 字数: 3704字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20190267

摘要

不同于地面地震,隧道空间的特殊结构使得其波场十分复杂,基于实际隧道模型的全波场数值模拟是有效认识隧道空间内波场传播规律的重要手段.关于这方面的研究以往多是基于直角坐标系,而隧道作为类似空气柱的特殊地质模型,采用柱坐标系下的全波场数值模拟对认识隧道空间的波场特征更有意义.基于柱坐标系下的一阶弹性波速度-应力方程,推导任意偶数阶交错网格差分格式,设计了人工截断边界和隧道自由边界,对岩性分界面、断层破碎带、溶洞等隧道典型不良地质模型进行数值模拟与波场特征分析.研究结果表明:基于柱坐标系下的一阶弹性波速度-应力方程,采用交错网格有限差分算法结合FCT技术,可实现隧道空间全波场高精度数值模拟,波场特征符合波的运动学与动力学特征,为隧道空间复杂波场特征的认识和资料解译提供有效的依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	鲁光银	中南大学地球科学与信息物理学院	105	850	15.0	24.0
2	朱自强	中南大学地球科学与信息物理学院	164	1487	19.0	28.0
3	罗帅	中南大学地球科学与信息物理学院	3	0	0.0	0.0
4	石克亮	中南大学地球科学与信息物理学院	2	0	0.0	0.0
5	夏成志	中南大学地球科学与信息物理学院	2	0	0.0	0.0