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摘要
国际上已把振动污染列入“七大环境公害”之一，而波阻板(wave impedance block,简称“WIB”)是低频环境振动污染防治的一种常用手段。针对饱和地基中建(构)筑物下方设置波阻板的远场被动隔振问题，分别采用饱和土半解析BEM对饱和地基和FEM对波阻板进行建模，最终建立了波阻板对入射Rayleigh波隔振的半解析BEM-FEM耦合方程，采用该方法计算分析了波阻板的远场被动隔振效果，并初步探讨了组合式波阻板(由多种材料组成的波阻板)的隔振效果。研究结果表明：在建(构)筑物下方一定深度设置波阻板能够有效降低波阻板上方地表的振动；地表屏蔽区域范围与波阻板设置范围基本吻合。减小波阻板埋深和增大波阻板厚度均能取得更好的隔振效果，而波阻板宽度对隔振效果基本无影响；实际工程设计时，建议波阻板埋深取0.2～0.4λR(λR为Rayleigh波波长)和厚度取0.2～0.3λR,宽度则根据被保护建筑尺寸确定。波阻板材料剪切模量对隔振效果影响较大，增加波阻板材料剪切模量是提高波阻板被动隔振效果最为有效的措施之一。此外，当波阻板由竖向多层材料组成时，建议采用上软下硬方式构建波阻板；当波阻板由多种材料水平分区组成时，地表隔振效果与其下方对应分区的材料性质相对应，可根据实际工程振动控制要求的不同构建多种材料分区的组合式波阻板。
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单位郑州大学; 土木工程学院
