弹性波在公路护栏立柱传播中的声固耦合分析

结合弹性波与土力学理论,引入声固耦合多物理场数学方程,建立地上-地下立柱-钢材-土体三维模型。研究弹性波在公路护栏立柱传播中的声固耦合规律,分析立柱-土体波动规律与柱底界面相位特性,揭露弹性波在自由边界与土体界面的逸散特性。研究结果表明:立柱与土体密实性直接导致激发冲击弹性波能量向周边土体的逸散速度,且弹性波沿着立柱向下传播过程中,存在能量的衰减及向周围土体逸散的双重效应。当土体弹性模量一定时,在立柱埋深区域弹性波衰减程度与激发冲击能量呈反比,与土体变形呈正比,且土体产生10-4数量级的变形量。当激发冲击弹性波能量一定时,立柱与土体密实性高。弹性波向周边土体逸散较大,柱底反射的信号能量较低,测试数据离散性变大。将研究成果应用于现场试验检测,取得了良好的效果。