【技术实现步骤摘要】
一种基于双层地基中高铁地震波传播路径的局部放大位置的预测方法
[0001]本专利技术涉及高铁地震波局部放大位置的预测领域，具体涉及一种基于双层地基中高铁地震波传播路径的局部放大位置的预测方法。
技术介绍
[0002]高铁地震波局部放大现象通常出现在距离高铁线路15～60m的某位置处，铁路沿线的许多站台、居民住房等重要建筑结构位于该位置处，使得高铁地震局部放大位置的预测成为提供铁路沿线重点监测位置参考和保证建筑结构安全的重要保障。现有研究认为高铁地震波在层状地基中的反射和折射可能是此现象的成因，此外，由于表面波在地表的传播速度小于近地表体波，导致局部放大现象也受到表面波叠加作用的影响。
[0003]现有技术存在的问题是：目前尚未建立起地基中高铁地震波传播路径与局部放大现象出现位置的联系，无法准确预测局部放大位置。
技术实现思路
[0004]针对上述的技术问题，本专利技术提供了一种基于双层地基中高铁地震波传播路径的局部放大位置的预测方法，实现对局部放大位置的准确预测。
[0005]基于双层地基中高...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于双层地基中高铁地震波传播路径的局部放大位置的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、基于工程资料和现场试验获取场地的地层参数和高架桥桥墩桩基础参数；步骤2、建立双层地基反射波的最小走时面模型，根据场地的地层参数，理论推导地表处反射波的位置，考虑表面波与反射波在同一时刻的同一位置发生叠加作用，理论推导表面波与反射波共同作用于地表的时刻及此时二者共同叠加作用于地表的位置，此叠加位置即为局部反射放大位置；步骤3、建立双层地基折射波的最小走时面模型，根据场地的地层参数、高架桥桥墩桩基础参数、斯涅尔定律和几何关系，理论推导高铁地震波在地层分界面处的入射角、折射角和折射波在双层地基中的最小走时，根据表面波与折射波在地表同一位置叠加时的走时相等，理论推导表面波与折射波在地表处叠加作用的位置，此叠加位置即为局部折射放大位置。2.如权利要求1所述的一种基于双层地基中高铁地震波传播路径的局部放大位置的预测方法，其特征在于：步骤1所述场地的地层参数包括：上层地基的厚度h，高铁地震波在上层地基中的传播速度V1，高铁地震波在下层地基中的传播速度V2，V2>V1，表面波的波速与上层地基体波波速之比K；所述高架桥桥墩桩基础参数包括：高架桥桥墩桩基础中高铁地震波的波速V0，高架桥桥墩桩基础的埋深D。3.如权利要求1所述的一种基于双层地基中高铁地震波传播路径的局部放大位置的预测方法，其特征在于：步骤2所述双层地基反射波的最小走时面模型建立过程如下：以地表处圆柱桥墩的中心点为表面波和反射波的共同震源点，建立双层地基反射波的最小走时面，X轴与地表平行并通过震源点，Z轴竖直向下并通过震源点。4.如权利要求1所述的一种基于双层地基中高铁地震波传播路径的局部放大位置的预测方法，其特征在于：步骤2所述表面波与反射波共同作用于地表的时刻及此时二者共同叠加作用于地表的位置的理论推导过程如下：步骤2.1：根据地层分界处的入射角等于α时，在地层分界的上表面产生滑行波和朝向地表的折射波，此时高铁地震波的反射波与折射波在地表叠加，理论推导地层分界面处高铁地震波的临界入射角α及反射波与折射波在地面的叠加位置L：铁地震波的临界入射角α及反射波与折射波在地面的叠加位置L：步骤2.2：考虑叠加位置处表面波的叠加，表面波与反射波共同作用于地表的时刻及此时二者共同作用于地表的位置可表示为：时二者共同作用于地表的位置可表示为：式中：t1为表面波与反射波共同作用于地表的时刻，s；V
R
为表面波的波速，m/s；K为表面
波的波速与上层地基体波波速之比；L
R
为地表处表面波与反射波共同叠加作用于地表的位置与圆柱桥墩中点的距离，m。5.如权利要求1所述的一种基于双层地基中高铁地震波传播路径的局部放大位置的预测方法，其特征在于：步骤3所述双层地基折射波的最小走时面模型建立过程如下：建立原点坐标为O2(x0,y0,z0)的笛卡尔坐标系xyz，使原点坐标(x0,y0,z0)与圆柱桥墩底面中点重合，z轴与圆柱桥墩中轴线重合、xy平面与圆柱桥墩底面重合，假设折射波传播到地面的位置为点A，其空间坐标为(x1,y1,z1)，上层地基和下层地基中高铁地震波的传播速度分别为V1，V2，圆柱桥墩中高铁地震波的传播速度为V0，地层间的分界面为a。假设原点坐标(x
′0,y
′0,z
′...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾宝新，周志扬，时继伟，苑文雅，张晶，刘国昱，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：
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