徐 平

(郑州大学 水利与环境学院，郑州 450001)

空沟对平面纵波隔离效果的理论解答

徐 平

(郑州大学 水利与环境学院，郑州 450001)

借助复变函数的保角变换法将有限长度的空沟映射变换为单位圆，根据空沟四周完全自由的边界条件，运用波动函数展开法得到了空沟对纵波(P波)和剪切波(SV波)隔离的理论解答。引入位移比值(屏障后某点由入射波波、散射波产生的总位移与入射波单独产生的位移之比)，以入射P波为例，计算了沟宽0.4 m、沟长分别为3.0 m、4.0 m、5.0 m和6.0 m共4条空沟的位移比值，通过比较发现：随着空沟长度的增加，最佳隔振效果明显提高，区域明显增大；当空沟长度达到6.0 m时，靠近空沟的区域的隔振效果超过了70%，隔振效果比较理想。最后对比了空沟和单排柱腔列的隔振效果，结果表明：由于单排柱腔列产生波的透射和绕射，而空沟仅产生波的绕射，6.0 m长空沟的最佳隔振效果与8根半径1.0 m的单排柱腔列相当，因此在场地和施工条件都允许的前提下，宜优先考虑空沟进行隔振。

空沟；平面纵波；隔离效果；保角映射；隔振设计

随着我国城镇化的迅猛发展，各种建筑和交通设施(交通干道、地铁、高架等)都得到大量的建设，居民区、商业中心、工业区和交通干道逐渐形成一个立体的交通网，使得我们整个城市几乎每时每刻都在产生着频率高、荷载循环次数大的人工振动[1]。人工振动已经成了一种新形式的环境污染，并被列为世界七大环境公害之一。

屏障是缓解人工振动强度的主要措施，屏障一般分为连续屏障和非连续屏障两种形式[2]。……