考虑损伤的节理本构模型

本文在弹塑性损伤的理论框架内,讨论了节理等地质间断面的本构模型。这个模型能够反映节理面的损伤弱化,扩容和弹性刚度劣化等复杂特性。这个模型的另一优点是,塑性变形增量与屈服面是非正交的,但本构矩阵具有对称性。这种对称性在岩石力学的理论研究和数值分析中是至关紧要的。     

对一个地震突变模型的讨论

本文用非线性力学方法讨论了地震过程的非稳定现象并建立了相应的突变理论模型。文章详细讨论了断层带的本构性质和突变模型中状态变量的选取对地震非稳性的影响，揭示了用突变模型研究地震现象的可行性。     

模拟地震的应变软化的数学模型

本文从弹塑性岩石介质的一般的本构方程出发,考虑断层介质内摩擦系数和内聚力随变形而降低的性质,建立了断层介质的非稳定的本构关系。这些关系可应用于承受任何应力的不同走向和倾角的断层。考虑到复杂的现代构造和非均匀应力场的背景,给出一个用能量表述的非稳定准则,用它来判断包含断层和围岩在内的整个系统的非稳定性的到来。最后按本文提出的模型用有限元方法对两个震例做了初步的分析。     

断层地震孕育和发生的不稳定性模型

在以前的工作中,考虑直立走滑型断层地震,假设断层面微元破裂强度遵循Weibull概率分布,由细观力学方法推导出断层面的宏观本构关系是一个非线性函数,表现为弹性-软化塑性特征,在此基础上用稳定性理论研究了地震稳定性问题.而实际断层大多是倾斜的,为此,本文首先建立了由围岩和倾斜断层构成的平面地震力学模型,采用宏观的断层载荷-变形的全过程曲线,详细讨论了倾斜断层地震的不稳定性问题.结果表明,远场一旦施加位移,断层也同时错动,这可能与实际情况不符合.为了更好的模拟断层的初始能量累计过程,进一步对断层本构模型进行改进.考虑断层面破裂强度,采用Coulomb破裂准则,则断层表现为刚塑性本构关系,只有当断层面剪应力达到一个临界值时,断层才开始错动.研究表明,对于倾斜断层地震,与直立走滑型断层地震一样,系统刚度比β（围岩切线刚度与断层刚度最大值之比）是决定地震失稳的重要参数,只有当ββ≥1时,仅仅是断层无震滑动,不会发生地震.在远场应施以位移形式边界条件,以致地震失稳发生在平衡路径的位移转向点并伴有应力突跳.     

A swallow-tail type catastrophic model of earthquake process

（殷有泉）（杜静）Ａｓｗａｌｌｏｗ－ｔａｉｌｔｙｐｅｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃｍｏｄｅｌｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｐｒｏｃｅｓｓ￥Ｙｏｕ－ＱｕａｎＹＩＮａｎｄＪｉｎｇＤＵ（ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｄｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７１，Ｃｈｉｎａ）（Ｎｏｒｔ...     

地震不稳定性的一个简单模型

基于断层面强度的非均匀性,将断层面的宏观破裂过程看作是断面局部微元的破裂累积过程,假设断层局部微元强度遵循Weibull概率分布,从统计力学角度推导出了宏观的断层载荷.变形的全过程本构关系.采用一维地震力学模型,以远场位移a为控制变量,用稳定性理论研究了地震不稳定性问题.研究表明,系统刚度比(围岩刚度与断层刚度之比)β是影响地震发生的重要参数,只有当β<1时才会出现地震失稳,且应力突跳发生在平衡路径曲线的位移转向点,并给出了地震过程的3个重要参数(地震后断层半错距、地震应力降和释放的弹性能)的表达式.当β≥1时,不会发生地震,仅是缓慢的断层滑动,属于无震滑动.     

断层地震孕育和发生的不稳定性模型

在以前的工作中,考虑直立走滑型断层地震,假设断层面微元破裂强度遵循Weibull概率分布,由细观力学方法推导出断层面的宏观本构关系是一个非线性函数,表现为弹性-软化塑性特征,在此基础上用稳定性理论研究了地震稳定性问题.而实际断层大多是倾斜的,为此,本文首先建立了由围岩和倾斜断层构成的平面地震力学模型,采用宏观的断层载荷-变形的全过程曲线,详细讨论了倾斜断层地震的不稳定性问题.结果表明,远场一旦施加位移,断层也同时错动,这可能与实际情况不符合.为了更好的模拟断层的初始能量累计过程,进一步对断层本构模型进行改进.考虑断层面破裂强度,采用Coulomb破裂准则,则断层表现为刚塑性本构关系,只有当断层面剪应力达到一个临界值时,断层才开始错动.研究表明,对于倾斜断层地震,与直立走滑型断层地震一样,系统刚度比β(围岩切线刚度与断层刚度最大值之比)是决定地震失稳的重要参数,只有当β1时才会出现地震失稳,且伴随应力突跳和围岩应变能释放.当β≥1时,仅仅是断层无震滑动,不会发生地震.在远场应施以位移形式边界条件,以致地震失稳发生在平衡路径的位移转向点并伴有应力突跳.     

非线性问题的有限单元法在工程地质中的应用

使用有限单元法对岩石基础、边坡和巷道等问题进行稳定分析在国内外做了大量的工作。本文结合我们自己的工作,以平面问题的位移法为例,介绍物理上非线性物体的有限单元分析的基本原理,并对某些具有非线性应力应变关系的岩体介质以及诸如节理、断层等间断面提出一些简单的力学模型。此外,还介绍几个和这些力学模型有关的通用程序以及使用它们得到的某些工程的计算成果。     

热状态对地震发生的影响

考虑地震是由于震源材料软化导致的一种基本机制,假设区域构造应力场在地震孕育过程中基本不变,震源区震前存在着热异常.我们根据热弹塑性增量理论,提出了两种材料模型,用弹塑性有限单元法模拟热状态对地震发生的影响. 模型1用来模拟断层外部区域的物质,其强度只和塑性变形有关而与热状态无关;模型2用来模拟断层物质,其强度只同热状态有关而与塑性变形无关.断层外部地震的发生被认为是岩石应变软化的结果;而断层内部地震的发生被认为是断层热软化的结果. 本文用上述模型分析了只有单一断层的热软化情况,并且得到了相应的断层错距、应力降和地震距.     

第一次地球构造动力学学术会议在兰州举行

由中国力学学会和中国地球物理学会联合召开的第一次地球构造动力学学术会议,于1981年4月21日至26日在兰州举行。来自全国各地的力学、地球物理学、地震学和地质学的科学工作者58人参加了会议。会议共收到论文和论文摘要49篇。这些论文反映了我国科学工作者近年来在全球构造运动和地球内部运动,区域构造的力学分析,以及岩石破裂和地震机制等方面的研究成果。在学术交流的基础