第1章 绪论 1
1．1瑞利波基本特性 1
1．2表面波测试 2
1．3模态频散曲线分析方法 4
1．4表面波在岩土参数测试中的应用 4
1．5表面波在物探方面的应用 5
1．6表面波测试存在的主要问题 6
1．7表面波测试进展 7
第2章 曲线坐标下弹性基本理论 9
2．1正交坐标系 9
2．2微分算子 12
2．3正交曲线坐标系下线弹性理论 15
第3章 波动分析 23
3．1波的基本知识 23
3．2直角坐标系波动解 31
3．3柱坐标系波动解 36
3．4直角坐标系层传递矩阵、刚度矩阵 42
3．5波在半无限体自由表面反射 46
第4章 波的反射和透射 48
4．1波在自由面反射 48
4．2波在固体-固体交界面处反射、透射 54
4．3弹性半无限体中表面波 57
第5章 波在自由杆、空心圆柱及板中传播 61
5．1自由杆中波频散方程 61
5．2弹性空心圆柱体中的周向波 68
5．3弹性空心圆柱壳中的纵向波 70
5．4自由板的周期方程 71
第6章 土的动力特性 75
6．1土的动力特性描述 75
6．2小应变情况下土的黏弹模型 76
6．3土阻尼比 80
6．4衰减系数与阻尼比关系 81
6．5阻尼对波传播影响 83
第7章 水平分层介质中波传播分析方法 85
7．1直角坐标下传递矩阵算法 85
7．2 Knopoff改进算法 87
7．3柱坐标下传递矩阵算法 94
7．4薄层刚度矩阵分析 100
第8章 水平分层介质中瑞利波传播特性 105
8．1分层介质中瑞利波特性 105
8．2刚性基固体层中波 109
8．3薄层厚度、刚性基位置与波长关系 115
8．4薄层分析方法 116
8．5模态能量透射率 117
8．6分层参数对瑞利波模态频散的影响 118
8．7模态频散确定性分析 123
第9章 弯曲介质中瑞利波传播特性 125
9．1圆柱曲率对瑞利波传播的影响 125
9．2表面弯曲半无限体中瑞利波 126
9．3凹面介质中瑞利波 131
第10章 动荷载下半无限体表面响应分析 136
10．1柱状表面波 136
10．2简谐点荷载下表面质点响应 138
10．3瞬态荷载下瑞利波表面质点响应 141
10．4波场分析 142
10．5半无限体在面荷载作用下响应 144
第11章 动荷载下分层介质响应分析方法 149
11．1 Haskell传递矩阵方法 149
11．2改进的传递矩阵方法 150
11．3薄层刚度矩阵方法 154
11．4简谐荷载下波场分析 161
11．5冲击荷载下分层介质响应 162
第12章 表面波互谱分析方法 165
12．1稳态表面波测试方法 165
12．2互谱分析测试方法 165
12．3互相关分析 169
12．4互谱分析数据处理 171
第13章 表面波互谱分析方法影响因素 176
13．1频率分辨率影响 176
13．2高阶模态影响 177
13．3波场噪音影响 178
13．4测试因素影响 181
第14章 频率-波数域分析 189
14．1一维傅里叶变换 189
14．2二维傅里叶变换 195
14．3 τ-p变换 202
14．4表面波f-k分析 206
14．5表面波多点测试 207
14．6改进的f-k分析 212
14．7 Capon最大似然法 213
14．8空间自相关分析 214
14．9 f-k分析影响因素 215
第15章 有效相速度分析方法 227
15．1相速度近似分析方法 227
15．2平稳波场有效相速度 229
15．3非平稳波场有效相速度 233
15．4基于薄层法有效相速度计算 234
15．5有效相速度主要影响因素 242
15．6有效相速度确定性分析 244
15．7二维剪切波速剖面构筑 246
第16章 表面波在岩土工程中应用 247
16．1裂缝深度探测 247
16．2异质体对瑞利波传播的影响 253
16．3路面厚度及波速测试 261
16．4碾压层密度估计 262
16．5衰减系数测试 262
16．6砂土液化分析 263
16．7动力参数及地基刚度系数 265
16．8标准惯入击数 266
16．9土的类型划分及建筑场地类别 267
参考文献 269
附录A Fourier-Bessel积分变换 274
附录B 薄层刚度矩阵法计算瑞利波模态频散及模态位移的Matlab源代码 277
附录C 薄层刚度矩阵法计算模态在分层中能量透射率的Matlab源代码 281
附录D 薄层刚度矩阵法计算瑞利波振动传播速度的Matlab源代码 286