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第 30 卷第 9 期 岩 土 力 学 Vol.30 No.9
2009 年 9 月 Rock and Soil Mechanics Sept. 2009
文章编号：1000－7598 (2009) 09 －2545 －07
刚度缓变介质中瑞利波特性
柴华友，韦昌富
（中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点试验室，武汉 430071 ）
摘 要：基于薄层刚度矩阵方法，研究了瑞利波在 3 种典型刚度缓变介质中传播特性，并对瑞利波在缓变介质及分层介质中
传播特性进行比较。结果显示，无论剖面刚度是缓变还是分层变化，对规则剖面，表面波场基阶模态占主导地位，远场表面
波有效相速度与基阶模态相速度接近；对不规则剖面，表面波场中高阶模态影响较大，影响程度及频率范围与剖面刚度变化
有关。在缓变介质中，模态相速度高频趋势值高于剖面最小剪切波速介质的瑞利波速，有效相速度趋势值也明显偏离表面介
质瑞利波速，这些特性与分层介质不同。研究结果显示，当缓变介质用数量有限的虚构分层来模拟时，表面波频散测试数据
与理论值匹配程度及剖面分析精度会受虚构层数量影响。
关 键 词：薄层法；瑞利波；模态；有效相速度；刚度缓变介质；分层介质
中图分类号：O 24 文献标识码：A
Behavior of Rayleigh waves in media with smoothly varying stiffness profile
CHAI Hua-you, WEI Chang-fu
(State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics,
Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China)
Abstract: Based on the thin layer stiffness matrix method, the behavior of Rayleigh waves in three typical media with smoothly
varying stiffness is studied and compared with that in the layered media. The results
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