[發(fā)明專利]一種部分埋入變梯度Rayleigh波屏障結(jié)構(gòu)及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811517908.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN109778918B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于桂蘭;秦凱強(qiáng);劉澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D31/08
• 分類號(hào): E02D31/08
• 代理公司: 11392 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 謝建玲;郝亮

1.一種部分埋入變梯度Rayleigh波屏障結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：散射體和基體，其中以土體作為基體，散射體在基體中以等間距、部分埋入的形式呈變梯度分布；散射體在基體中以等間距、部分埋入的形式呈變梯度分布分為兩大類：第一類為沿波傳播方向散射體埋入土體深度越來越小，散射體以不同斜率分m段呈線性梯度變化，其中m>1；其中第1段散射體線性梯度變化斜率絕對(duì)值為k₁；第i段散射體線性梯度變化斜率絕對(duì)值為k_i；以此類推，第m段散射體線性梯度變化斜率絕對(duì)值為k_m；且有k₁>k₂>…k_i>…>k_m；第二類為沿波傳播方向散射體埋入土體深度越來越大，散射體以不同斜率分m段呈線性梯度變化，其中m>1，其中第1段散射體線性梯度變化斜率絕對(duì)值為k₁；第i段散射體線性梯度變化斜率絕對(duì)值為k_i；以此類推，第m段散射體線性梯度變化斜率絕對(duì)值為k_m，且有k₁<k₂<…k_i<…<k_m。

2.如權(quán)利要求1所述的部分埋入變梯度Rayleigh波屏障結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述散射體的結(jié)構(gòu)分為兩大類：板結(jié)構(gòu)和柱結(jié)構(gòu)；

所述板結(jié)構(gòu)是指一定長度的板在彈性波傳播方向呈變梯度分布，板結(jié)構(gòu)沿高度方向的截面是等截面、變截面或連續(xù)變截面；所述柱結(jié)構(gòu)是指柱體在彈性波傳播方向呈變梯度分布，在與彈性波傳播垂直方向呈周期分布；形成柱結(jié)構(gòu)矩形波屏障和柱結(jié)構(gòu)環(huán)形波屏障；柱結(jié)構(gòu)的橫截面形式是圓形或矩形，柱結(jié)構(gòu)沿高度方向的截面是等截面、變截面或連續(xù)變截面。

3.如權(quán)利要求1所述的部分埋入變梯度Rayleigh波屏障結(jié)構(gòu)，其特征在于，改變分段數(shù)m、各段散射體線性梯度變化斜率絕對(duì)值k_i、散射體之間的間距、散射體的尺寸、散射體的形狀或散射體的材料，可調(diào)節(jié)衰減域頻率范圍以適應(yīng)不同的隔震要求。

4.如權(quán)利要求1所述的部分埋入變梯度Rayleigh波屏障結(jié)構(gòu)，其特征在于，散射體的材料是混凝土、鋁材或鋼材。

5.一種如權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的部分埋入變梯度Rayleigh波屏障結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：選擇合適的材料，基體材料為天然土體或改良后土體，散射體的密度要比基體的密度大一個(gè)數(shù)量級(jí)以上；

步驟2：選擇合適的形式，包括：散射體的結(jié)構(gòu)形式和變梯度分布形式；

步驟3：選擇合適的尺寸，包括：散射體的高度、散射體變梯度分布尺寸、散射體變梯度分布的段數(shù)、各段線性變化的斜率、散射體非梯度分布尺寸以及散射體之間的間距，散射體每段梯度分布尺寸為散射體之間間距的十倍以上，散射體非梯度分布尺寸與需要隔震的目標(biāo)建筑物有關(guān)，至少要大于目標(biāo)建筑物同方向的尺寸；

步驟4：選擇合適的施工方法，施工方法包括：現(xiàn)場施工制作方法和預(yù)制后安裝方法，當(dāng)散射體的材料為混凝土?xí)r，采用現(xiàn)場澆筑施工制作方法，當(dāng)散射體的材料為鋁材或鋼材時(shí)，采用預(yù)制后安裝制作方法；

步驟5：對(duì)需要波屏障的場地進(jìn)行整平、改良處理，在基體中挖出與散射體埋入部分相同的尺寸，將預(yù)制好的散射體埋入基體中。

6.如權(quán)利要求5所述的部分埋入變梯度Rayleigh波屏障結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述散射體非梯度分布尺寸包括板的長度和柱在非梯度方向分布的個(gè)數(shù)。

7.如權(quán)利要求5所述的部分埋入變梯度Rayleigh波屏障結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述散射體變梯度分布尺寸包括板和柱的埋入深度。