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摘要
复杂场地条件下地基的时域脉冲响应函数难以直接求解,建立地基频域动刚度曲线与时域模型间的高精度转换关系是当前关注的热点问题。基于行波叠加原理,考虑动刚度的奇异性,对一种从频域动刚度转换到时域脉冲响应函数的中村模型进行改进。经典中村模型中存在的重复相位角和奇异项往往会导致不稳定的数值结果。为了解决这些问题,分析了重复相位角出现原因,通过公式推导揭示了重复相位角的分布规律,并提出简便可行的微量调整方法避免重复相位角的出现,使该方法更具有鲁棒性;此外,由于频域动刚度中包含奇异项,无法采用数值傅里叶变换直接向时域转换,以剥离奇异项、只拟合常规项的策略使时域脉冲响应函数达到了较高的拟合精度。以弹性全空间中存在空洞、弹性半空间的半无限杆的解析解为例,验证了改进方法可获得高精度的时域脉冲响应函数,且提高了计算稳定性;以层状地基为例,求解了相互作用力,说明了改进方法在工程应用中的适用性。
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单位海岸和近海工程国家重点实验室
