二維起伏地形瑞利面波數(shù)值模擬研究.pdf

1、瑞利面波廣泛的被用于工程質(zhì)量檢測和工程勘察領域，得益于它的速度與橫波速度相近且具有頻散的運動學特性，除此之外瑞利面波還具有橢圓極化的動力學特性，它與速度頻散具有一定的相似性，都會隨著介質(zhì)的變化而變化。
　　瑞利面波在均勻半空間中速度頻散和橢圓極化頻散研究已經(jīng)取得了一定成果，但起伏地形下瑞利面波的速度頻散研究相對較少，相比之下橢圓極化頻散則少之更少。本論文采用數(shù)值模擬的方法，針對起伏地形進行地震波場數(shù)值模擬，進而對速度頻散和橢圓極化

2、頻散分析，本文主要從以下三個方面著手:
　　1.以地震波傳播理論為基礎展開瑞利面波速度頻散和橢圓極化頻散的論述，對瑞利面波速度頻散和橢圓極化率頻散的提取方法進行了相關闡述。
　　2.建立均勻半空間模型考察瑞利面波波場傳播特征，驗證理論分析結果的正確性與數(shù)值模擬方法的合理性，進而展開起伏地形條件下地震波的波場模擬，考察地形隆起高度和凹陷深度對瑞利面波速度頻散和橢圓極化率頻散的影響。
　　3.建立存在局部異常體空洞的隆起和

3、凹陷地形數(shù)值模型，分析該條件下地震波波場傳播特征，與單純地形數(shù)值模型作比較，深入研究局部異常體的存在對瑞利面波速度頻散和橢圓極化率頻散的影響。
　　通過以上研究，取得了以下主要研究成果:
　　1.與均勻半空間模型相比，單純地形條件下數(shù)值模型的地震波波場較為復雜，不僅有震源激發(fā)時產(chǎn)生的體波和面波，還有地形效應產(chǎn)生的轉波。由于地形效應的作用還會導致瑞利面波出現(xiàn)速度頻散，具體表現(xiàn)為隆起地形的近源端區(qū)域瑞利面波速度降低而遠源端區(qū)域速

4、度增加，當為凹陷地形時則相反。并且這種變化趨勢隨著起伏程度的增加變得愈加明顯。類似的地形效應還會導致瑞利面波出現(xiàn)橢圓極化率頻散，具體表現(xiàn)如下:當為隆起地形時近源端區(qū)域瑞利面波橢圓極化率值變大而遠源端區(qū)域變小，當為凹陷地形時則相反，并且隨著地形起伏程度增加這種異常趨勢變的愈加明顯。
　　2.對于存在局部異常體的地形模型而言，與單純地形數(shù)值模型地震波波場具有一定的相似性，但也有區(qū)別，具體表現(xiàn)在地震波的傳播不僅受到地形效應的影響還要受異