第36卷第2期2023年4月振动工程学报JournalofVibrationEngineeringVol.36No.2Apr.2023非饱和土地基中P1波通过复合多层波阻板的传播特性研究舒进辉1，马强1，2，张吾渝1，2（1.青海大学土木工程学院，青海西宁810016；2.青海省建筑节能材料与工程安全重点实验室，青海西宁810016）摘要:基于弹性波在非饱和多孔介质与单相弹性介质中的传播理论，考虑在非饱和土地基中设置一定厚度的复合多层波阻板（复合多层波阻板以3层为例），利用Helmholtz矢量分解定理，推导了非饱和土地基中P1波通过复合多层波阻板的透射、反射振幅比的解析解。通过数值算例分析了层间波阻板剪切模量和密度等物理、力学参数对非饱和土地基中P1波通过复合多层波阻板时传播特性的影响规律。结果表明：复合多层波阻板中层间波阻板材料的剪切模量对透、反射系数影响显著，层间波阻板材料的密度对透、反射系数影响较小。故严格控制层间波阻板的剪切模量可以获得很好的隔振效果，这为复合多层波阻板在地基振动控制领域中的应用提供理论指导。关键词:非饱和土；复合多层波阻板；波的传播；反射振幅比；透射振幅比中图分类号:TU435文献标志码:A文章编号:1004-4523（2023）02-0445-13DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2023.02.016引言随着城镇化建设的迅速发展，各种人工振动引起的振动污染问题日益突出，如交通荷载、工程施工、动力机器等引起的环境振动严重影响了精密仪器和设备的正常工作，同时给人们的工作环境和生活环境带来了不同程度的影响。因此，分析弹性波通过隔振屏障的传播过程和地基振动规律，从而找到能够有效降低振动危害的隔振措施，是研究各种环境振动控制的根本目的，对实际工程应用具有重要的实用价值和现实意义。目前，国内外学者关于连续屏障和非连续屏障等不同形式隔振屏障的减振隔振效果进行了大量研究［1⁃6］。除此之外，另一种可供选择的隔振措施是Chouw等［7⁃8］提出的在地基中设置波阻板（WaveIm⁃pedanceBlock，WIB）进行减振隔振，其分析结果表明波阻板的被动隔振效果要优于填充沟。随后，Takemiya等［9］采用有限元法比较了波阻板和空沟的隔振效果，结果表明在低于截止频率的频率范围内，WIB的隔振效果更好。文献［10⁃12］对弹性地基中波阻板的隔振效果进行了研究，结果表明，增加WIB的厚度和模量是最有效的两种隔振措施。李伟［13］采用半解析边界元法，详细分析了层状地基中波阻板的隔振效果，建立了基本的隔振设计准则。高广运等［14⁃17］对二维...
