圆钢管KY型相贯节点承载力性能研究

采用有限元数值分析方法,对东莞市塘厦体育中心钢屋盖相贯KY型节点的受力性能和破坏模式进行了研究,并将有限元计算与已有试验结果进行了比较.分析结果表明:节点极限承载力都能达到设计荷载水平的2倍以上,节点具有较大的安全储备,但节点区域受力复杂,应力集中比较明显,弦杆与腹杆相贯区域是节点的薄弱部位.KY型节点的破坏模式有四种:受拉腹杆端部连接焊缝断裂破坏;受压腹杆端部局部屈曲破坏;受拉腹杆端部焊缝断裂与受压腹杆端部局部屈曲联合破坏;弦杆管壁局部屈服破坏.     

用双节点有限单元模拟渗流模型中的断裂与裂隙

将岩石结构力学中的三维节理单元的概念引入含裂隙系的渗流模型中,提出双节点渗流单元,用于模拟断层在地下岩体渗流场中的影响与作用,分析其物理意义,给出具体的单元渗流矩阵表达式     

利用三维有限单元格林函数反演1989年ma Prieta地震的震源机制

以三维节理单元为基础,讨论了利用三维双节点节理单元模型,反演地形变资料的理论基础及方法的应用,推导了具体应用的有限元公式及反演的数学公式,并编制了相应的计算程序．利用三维有限单元格林函数反演了1989年Loma Prieta地震的震源机制．结果表明,Loma Prieta地震破裂面上滑动分布极不均匀,最大的滑动量和剪应力集中在震源西北部约10 km处,应力降约几兆帕．      

汶川M_S8.0地震同震效应的三维非线性数值模拟分析

基于多学科的研究成果,充分考虑对地质构造运动和地震活动起着重要作用的活动断裂,采用接触摩擦分析理论处理活动断裂的力学特征,建立了川滇地区活动断裂三维非线性有限元模型.模型中包含的22条活动断裂均采用接触摩擦单元处理,整个3-D模型划分为单元37233个,节点10469个.     

程海断裂尾端侧向迁移与地震的相关性

以永胜、金官盆地和巍山、弥渡、祥云、云南驿等盆地分别作为程海断裂北端和南端结构,不难发现,随着时间的推移,断裂的活动部位不是固定不变的。侧向迁移是端部断裂活动转化的一种形式,断裂的不断更新使程海断裂端部地震活动增强。侧向迁移总是向着区域某一条地震带方向发展。     

板内大断裂形成问题的讨论

本文讨论了大断裂形成的力源问题,分析了我国一些大地震的资料后认为大断裂形成的力源是板块水平挤压力和上地幔垂直力作用到地壳后引起的应力迭加的结果。综述了前人利用断裂力学理论与实验结果研究地壳中断裂传播时所持的不同观点。地壳中断裝的传播不只是受断裂力学规律本身的制约,外部附加的剪切应力对断裂的传播也起着重要作用。地壳下部大断裂蠕滑所产生的施加在地壳上层底部的分布剪切力在地壳上层中产生的附加剪切力可以增强原来断裂端部的剪切应力,使岩体首先超过抗剪强度因而断裂沿合成剪切力的方向快速错动,从而形成了地壳中长而直的断裂带。利用弹性体的半空间问题推导了分布剪切力在地壳上层产生的附加应力场和估算了附加剪切应力和附加张应力的大小。利用静力弹性位错理论分析了软弱区引起的像力对断裂扩展的影响。在实际地壳中介质並不是均匀的,在地壳上层还可能存在一些局部的破碎区、软弱区。积累单元断层面除受有效构造应力外还受到由于断层物质蠕变形成的附加剪切应力和由于软弱区、破碎区的存在形成的附加剪切应力的作用,这两种附加剪切应力都是时间的函数,随着时间的增加而增加,而且像力还和积累单元断层面到软弱区的距离成反比。断裂的传播要受到软弱区对它作用的像力,即相当于附加了一个剪切应力在断裂端部,增加了断裂端部的应力强度因子。最后讨论了震源断层面的下方有岩浆侵入时的防拐作用。当孕裳的脆性层底部有热物质侵入而形成直线凹槽时断裂沿其传播也不拐弯。     

1679年三河—平谷8级地震地表破裂端部特征及其地质意义

地震地表破裂端部的几何结构与运动学特征研究有助于科学认识断裂的破裂传播与终止过程。夏垫断裂是华北平原区最为重要的隐伏强震构造之一,于1679年发生了三河—平谷M8历史大地震,但其同震地表破裂长度及端部变形特征仍存争议。基于前人研究结果,在野外地质调查的基础上,跨1679年三河—平谷8级地震地表破裂端部布设了2条浅层地震勘探剖面,研究断裂端部的新活动特征。结果显示,断裂端部的最新活动时代为全新世,运动方式以走滑为主兼正断,且呈现出明显的滑动亏损特征。结合同震垂直位移分布等数据,分析认为该次地震的地表破裂仅长10余公里,与8级地震不匹配,其发震构造和机制仍需深入研究。     

组合模式与地震图上的终止震相——兼论唐山地震的震源破裂过程

本文从成因上研究了组合模式与地震图上终止震相的联系。组合模式因积累单元端部有剪应力集中区,张应力让位区和弱介质让位区,故断层传播到积累单元端部要加速,然后急剧停止,这就导致了终止相的形成。这些端部因素是调整单元的存在引起的。地震图上的终止震相的发育程度与组合模式中的调整单元让位的充分程度有关,让位条件愈好,终止震相愈明显。最后本文以唐山地震为例进行了实际讨论。     

黑龙江亚板块中强地震空间网格化特征分析

节理是当岩体受区域性的应力作用时,岩石中沿破裂面的两侧岩块没有位移或相对位移很小的断裂。俞鸿年、芦华复（1998）给出了共轭剪节理与主应力轴的关系模型。节理和断层是发生在岩石中的断裂,均形成岩石面破裂。大尺度的剪切带（断层）与地震的发生有密切关系,而中等尺度的剪切带（如岩石的节理面等）往往是决定岩石或岩体强度的主要因素（陈顒等,2001）。     

溧阳地震区应力过程的构造分析

溧阳地震区北北东和北西西向两组活动性断裂构成的空间“X”型闭锁结构,为释放应变能创造了特殊的启动条件。闭锁菱面体端部分别造成高应力、高应变累积区,在总体超越屈服限前仍可近似地用弹性型式进行解析。1974年和1979年两次中强震分别偏于“入”字型发震断裂的下盘和上盘,余震沿派生的共轭剪破裂系发育。     

川滇地区强震序列库仑破裂应力加卸载效应的数值模拟

通过建立较精细的川滇地区三维有限元模型,数值模拟了川滇地区主要活动断裂的强震活动对于其他活动断裂潜在强震孕育进程的库仑破裂应力加卸载效应.模拟结果显示在川滇地区主要活动断裂带的几何学展布形态和运动学性质的构造背景之上,川滇地区强震活动相互影响的主要特征是活动断裂面库仑破裂应力变化大多处于增大状态.其中,金沙江断裂带、小江断裂带、楚雄—建水断裂带、鲜水河断裂带和安宁河断裂带上的强震所产生的加载作用比较强,而丽江—小金河断裂带和腾冲—澜沧断裂带则较弱.1981~2000年川滇地区M≥6.5地震序列的模拟结果显示,后续地震全部位于已发生地震所引起的库仑破裂应力增大区之内.数值模拟结果显示,在川滇地区,一个强震发生之后,发震断层本身强烈卸载的同时,库仑破裂应力的加载效应在其他主要活动断裂带潜在强震孕育进程中占据了主导地位,强震活动之间相互作用的主要效应是应力加载,已发生的强震加速了下一个强震的孕育进程,进而导致一系列地震的发生,直至整个区域所积累的应变能处于较低水平之后,区域地震活动进入一个新的平静期.     

川滇地区断层相互作用的地震活动证据及有限元模拟

对川滇地区主要活动断裂地震活动性的分析表明 ,该区主要活动断裂间存在地震活动的相关性 :1)强震活跃期沿着鲜水河断裂、小江断裂、红河断裂、龙陵 -澜沧断裂及NE向的龙门山 -瑞丽断裂依次迁移 ;2 )鲜水河断裂与龙陵 -澜沧断裂不仅在强震活动上 ,而且在b值变化上存在较强的相关性 ,是平行断裂在区域应力场作用下相互作用的结果 ;3)龙门山 -瑞丽断裂与上述川滇地区其它近NW向断裂间存在地震交替活动的现象 ;4 )龙门山 -瑞丽断裂的地震具有分段活动的特征 ,是断块差异活动的体现。有限元分析显示 ,上述断层相互作用现象是块体非均匀运动过程中应力场调整的反映 ,是块体运动的结果。研究表明川滇地区主要断层地震活动间存在 3种相互作用的现象 ,即块体边界迁移型、旋向相反平行断层交替型和交叉断层交替型     

MathematicalsimulationofmoderateandstrongearthquakesequenceinZhujiangDeltaanditssurroundingareasinth

ＭａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｏｄｅｒａｔｅａｎｄｓｔｒｏｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓｅｑｕｅｎｃｅｉｎＺｈｕｊｉａｎｇＤｅｌｔａａｎｄｉｔｓｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇａｒｅａｓｉｎｔｈｉｓｃｅｎｔｕｒｙａｎｄｄｉｓｃｕｓｉｏｎｏｎｓｅ...     

含小断层煤层Rayleigh型槽波波场和频散分析

煤层隐伏小断层在煤田地质勘探期间能否查明,是影响煤矿安全生产的主要地质因素.煤层中传播的地震槽波,非常适用于探测煤田异常构造.本文利用谱元法模拟计算了含断层模型Rayleigh型地震槽波的产生、传播过程,对于直达槽波、反射槽波、透射槽波进行了波场特征分析,频散特征分析,频谱特征分析.根据不同小落差断层模型（垂直断距分别为1/4、1/2、3/4、1个煤厚;断层倾角分别为90°、60°、45°）,分析了Rayleigh型槽波传播过程中断层对反射槽波、透射槽波能量、频谱的影响效应.基于以上分析,对于小断层模型中的Rayleigh型地震槽波取得了一些规律性认识,并对Rayleigh型地震槽波的勘探应用做了一些探讨.     

龙门山断裂带中段及邻区构造变形特征及应力场演化的数值模拟研究

根据龙门山断裂带中段及邻区的主要构造特征,同时考虑地壳速度结构和构造运动的深浅部差异,建立该地区的二维接触有限元模型,数值模拟了长期构造过程中断裂带位移和应力的时间演化过程。结果显示:①汶川—茂县断裂、映秀—北川断裂、灌县—安县断裂的逆冲速率与实际观测结果基本一致,映秀—北川断裂逆冲性质最强,巴颜喀拉块体和断裂带区域呈水平缩短与增厚抬升趋势,四川盆地保持相对稳定;②断裂带附近岩体大小主应力比随深度增加而减小,总体上与实际测试结果相符,且主应力轴方向和倾角与利用震源机制解反演得到的构造应力场特征亦较为接近;③龙门山断裂带中段区域构造应力场呈低态稳定—应力累积—临界稳定的阶段式演化过程,与该区所处的应力累积—地震发生—应力再累积的地震活动特征相呼应。此外,仅根据地表调查和震前GPS观测所揭示的断裂活动速率评价活动断裂区的地震危险程度具有一定局限性,需结合其深部动力学过程和区域应力状态进行综合分析。     

关于“用单元降刚法探索中国大陆强震远距离跳迁及主体活动区域转移”的讨论——横向各向同性“杀伤单元”才是更好的途径

《地球物理学报》第55卷第1期的"用单元降刚法探索中国大陆强震远距离跳迁及主体活动区域转移"一文提出用减小剪切模量的方法模拟地震断层错动的效应,这种处理虽然可以模拟压扭性走滑断层错动时的剪应力降低,但会导致垂直于断层的正应力也剧烈变化,因此这种简单的减小弹性模量的方法并不合理.本文探讨了一种更好的方法--横向各向同性"杀伤单元",利用该方法模拟断层滑动效应得到了较为合理的结果,与Okada解析解吻合较好,能够正确反映断层滑动时的应力变化.     

基于龙门山断裂带中段平行逆断层格局 和动力学背景的特征地震数值模拟实验

本文构建一种应用有限元开展特征地震数值模拟的新方法, 并以龙门山断裂带中段的浅层构造和动力学机制为背景, 研究了平行逆冲断层分布格局对区域地震活动性的影响. 结果表明, 从断层活动相互影响的角度看, 包含3条平行逆断层的断裂带的整体地震活动性并不适用严格周期的特征地震模型, 当断层间距在20 km以下时, 随着断层间距的缩短, 对单条断层应用特征地震模型的适用性会逐渐降低. 龙门山断裂带中段的模拟计算结果显示, 后山断裂的地震活动相对独立, 区域活动性和中央断裂的断层活动很可能不适用严格周期的特征地震模型.      

A reappraisal of active faults in central-east Iran (Kerman province)

Fault lineaments are the main input data in earthquake engineering and seismology studies. This study presents a digitally-based active fault map of the Kerman region in central-east Iran which experienced several devastating earthquakes on poorly exposed and/or not identified active faults. Using Landsat 8 data, we have carried out the image-based procedures of fault mapping, which include applying the contrast stretching technique, the principal component analysis, the color composite technique, the spectral rationing, and creating the false-color composite images. Besides, we have cross-checked the resulting map with the geological maps provided by the Geological Survey of Iran to decrease the associated uncertainties. The resulting map includes 123 fault segments, still, a part of which has been expressed in the previously compiled active-fault maps of Iran. Indeed, the new one is mapping the poorly exposed active faults, so-called secondary faults, which are able to produce strong events. These faults are primarily associated with poorly defined areas that accommodate low levels of seismicity; however, sporadic strong events are likely to occur. It has also been investigated that these kinds of faults are seismogenic and are able to produce destructive events. In total, the outcome of this study can also be jointed with seismic studies for investigating parts of the earthquake activity in central-east Iran, in particular for the fault-based approaches in impending earthquake-resistant buildings.     

有限单元法在首都圈地区跨断层水准测量监测能力初步评价中的应用

以首都圈地区布设在不同断层上的24处跨断层水准观测为研究对象, 建立了地壳分层结构、 含不同倾角断层的三维有限元模型, 模拟计算了断层倾角和走向对跨断层水准观测结果的影响, 并结合跨断层水准测量资料、 震例研究及R值预测评分, 对首都圈地区跨断层水准测量监测能力进行了初步评价。 结果表明: ① 跨断层水准观测能力一定程度上受倾角和走向因素的共同影响; ② 跨断层水准布设于倾角30°~70°且走向与地面水平最大位移方向近垂直时具有较好的映震效能; ③ 首都圈跨断层水准监测体系总体而言具备较强的监测能力。