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Anti-plane (SH) waves diffraction by an underground semi-circular cavity:analytical solution

Earthquake Engineering and Engineering Vibration 2010年第3期9卷 385-396页

作者： Luo Hao Vincent W. Lee Liang Jianwen HNTB Corporation Santa Ana CA 92707-8797 USA Sonny Astani Department of Civil and Environmental Engineering University of Southern California Los Angeles CA 90089-2531 USA Department of Civil Engineering Tianjin University Tianjin 300072 China

diffraction of a two-dimensional （2D） semi-circular cavity in a half-space under incident SH-waves is studied using the classic wave function expansion method with a new de-coupling technique. This so-called ＂improved cosine half- range expansion＂ algorithm exhibits an excellent performance in reducing displacement residual errors at two rim points of concern. The governing equations are developed in a manner that minimizes the residues of the boundary conditions. Detailed derivation and analysis procedures as well as truncation of infinite linear governing equations are presented. The semi-circular cavity model presented in this paper, due to its simple profile, is expected to be used in seismic wave propagation studies as a benchmark for examining the accuracies of various analytical or numerical methods for mixed-boundary wave propagation problems.

关键词： plane SH waves diffraction, semi-circular cavity half-space improved cosine half-range expansion

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