[科普中國]-骨架波

土骨架是由土顆粒相互接觸與聯(lián)接形成的可以承擔(dān)與傳遞有效應(yīng)力的構(gòu)架體，其孔隙中充滿了孔隙流體（液態(tài)或氣態(tài)）。骨架波是指其傳播特性主要受土骨架控制的波。包括壓縮波和剪切波，其中壓縮波傳播速度往往同時受土骨架和孔隙水特性的影響，而剪切波傳播速度基本上只受土骨架特性控制。

簡介骨架波是指波的傳播特性主要受到土骨架的作用，骨架波包括壓縮波和剪切波。壓縮波又稱“P波”、脈縮波。是其質(zhì)點振動方向和波傳播方向一致的彈性波。在巖土材料等介質(zhì)中傳播并使介質(zhì)受到壓縮作用的縱波。源自空氣沖擊波，與防護工程結(jié)構(gòu)遭遇時形成動荷載。為地震勘探中通常所假設(shè)的一種地震波類型。剪切波，又稱S波、橫波。傳播時介質(zhì)質(zhì)點振動方向與波的前進方向相垂直的體波。它是使介質(zhì)呈剪切狀態(tài)的波動，因此只能在地球內(nèi)部固體部分中傳播。由于斷層錯動所激發(fā)的地震波能量中S波比P波大，而且一般建(構(gòu))筑物的抗側(cè)力能力較弱，所以S波往往是造成工程結(jié)構(gòu)破壞的主要原因之一。

影響因素土骨架

土是由巖石經(jīng)過風(fēng)化、剝蝕、搬運、沉積等物理、化學(xué)、生物作用，在地殼表層形成的各種散粒堆積物。它是土力學(xué)的研究對象。土是由顆粒(固相)、水(液相)和氣體(氣相)組成的三相分散體系，具有結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。

土骨架是指土中固體顆粒形成的構(gòu)架。是由土顆粒相互接觸與聯(lián)接形成的可以承擔(dān)與傳遞有效應(yīng)力的構(gòu)架體。土骨架的3要素有：土顆粒，包括其結(jié)合水；接觸（ 點或面）；聯(lián)接（收縮膜，公共結(jié)合水膜）。土顆粒相互接觸，或相互聯(lián)接，或既相互接觸又聯(lián)接構(gòu)成土骨架。土骨架潰散是指土顆粒既沒有接觸也沒有聯(lián)接。結(jié)合水膜聯(lián)接最強，其次是收縮膜聯(lián)接，最弱是接觸。土骨架局部失去接觸或聯(lián)接為損傷；潰散或損傷的土骨架重新建立接觸或聯(lián)接為修復(fù)，還伴有加密的為增強。飽和土的土骨架體積，是包括結(jié)合水膜的土顆粒體積；非飽和土的土骨架體積，是包括結(jié)合水膜的土顆粒，加上收縮膜聯(lián)接的體積1。

孔隙水

存在于土層或巖層孔隙含水層中的地下水。它主要分布于松散的沉積層中，也存在于半膠結(jié)的碎屑沉積巖中。因為孔隙水一般分布于層狀砂巖、粉砂巖、礫巖內(nèi)，所以比較均勻而連續(xù)，水力聯(lián)系密切，具統(tǒng)一的地下水面或測壓面，水的運動形態(tài)大多屬層流運動，遵從達西滲透定律?？紫端母凰匀Q于巖石的孔隙度，而孔隙度的大小取決于顆粒的大小、分選好壞、膠結(jié)物的性質(zhì)及膠結(jié)程度等。孔隙含水層的透水性、給水度等特性主要受沉積物的成因類型和地貌條件的控制。許多水化學(xué)地震觀測井(如管莊井等)的含水層就是孔隙巖層含水層。

形成動荷載

動態(tài)的直接作用。與靜荷載不同的是，動荷載引起結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的加速度在設(shè)計中不能忽略。例如，廠房中橋式吊車起動或制動時對結(jié)構(gòu)的水平力，風(fēng)對高聳或高層房屋結(jié)構(gòu)的脈動作用，各類機器運轉(zhuǎn)時對承載結(jié)構(gòu)的慣性力，以及突然施加在結(jié)構(gòu)上的撞擊力、爆炸力等。動荷載在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生荷載效應(yīng)應(yīng)按動態(tài)方法分析得出，但為簡便起見設(shè)計時經(jīng)常采用準(zhǔn)靜態(tài)方法，即以動力系數(shù)增大靜荷載后，仍按靜態(tài)方法分析結(jié)構(gòu)中的荷載效應(yīng)。

地震

地震又稱地動、地振動，是地殼快速釋放能量過程中造成的振動，期間會產(chǎn)生地震波的一種自然現(xiàn)象。地球上板塊與板塊之間相互擠壓碰撞，造成板塊邊沿及板塊內(nèi)部產(chǎn)生錯動和破裂，是引起地震的主要原因。

地震波是地震發(fā)生時從震源輻射的彈性波。它一般分成體波和面波。體波是縱波和橫波的總稱，包括原生體波和各種折射、反射及其轉(zhuǎn)換波。面波為次生波，一般指勒夫波和瑞利波，就其數(shù)學(xué)意義來說有“基階”和“高階”面波之分。由于地球內(nèi)部物質(zhì)的不均一性，地震波的傳播途徑是一條很復(fù)雜的曲線，其傳播速度與地球內(nèi)部物質(zhì)的密度和彈性有關(guān)，一般隨深度的增加而加大。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

何星 - 副教授 - 上海交通大學(xué)