The friction and deformation behaviour of rock joints

SummaryThe Friction and Deformation Behaviour of Rock Joints The present investigation deals with the influence of joint roughness and material strength on the friction and deformation behaviour of rough indented joints. Besides the analytical determination of the joint roughness by the dilatation behaviour of the joint, friction tests on models with natural joint morphology and rock samples have been conducted.A material law is developed, describing the friction resistance and the dilatation behaviour at large deformations in their dependence on normal stress and material strength.

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ZusammenfassungDas Reibungs- und Verformungsverhalten von Klüften Die vorliegende Untersuchung war dem Einfluß der Kluftflächenunebenheit und der Materialfestigkeit auf das Reibungs- und Verformungsverhalten rauher, verzahnter Kluftflächen gewidmet.Neben der analytischen Bestimmung der Kluftflächenunebenheit anhand des Dilatationsverhaltens der Kluftfuge wurden Reibungsversuche an Modellkörpern mit natürlicher Kluftmorphologie und an Gesteinen durchgeführt. Es wird ein Stoffgesetz entwickelt, mit welchem der Reibungswiderstand und das Dilatationsverhalten in Abhängigkeit von der Normalspannung und der Materialfestigkeit bei längeren Gleitwegen beschrieben werden kann.

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RésuméLe comportement des fissures au frottement et aux déformations La présente étude traite de l'influence de la rugosité d'une diaclase et de la résistance de la roche sur le comportement au frottement et aux déformations d'une fissure âpre et endentée. La rugosité de la fissure a été déterminée d'après la dilatation maximale. Des éssais de frottement ont été exécutés à l'aide de modèles ayant une surface de fissure naturelle et à l'aide d'échantillons de roche. Une loi a été développée qui décrit la resistancé au frottement et le comportement à la dilatation de la fissure pour de grandes déformations en fonction de la contrainte normale et de la résistance des matériaux.

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List of Symbols h dilatation - i deviation angle, dilatation angle - s shear deformation - residual friction angle - normal stress - _F tensile strength - shear stress With 15 Figures     

苏鲁地区剪切波速度结构研究及与地震关系探讨

利用S波纯波形拟合法以及T函数法反演了苏鲁地区壳幔剪切波速度结构,并利用长周期P波T函数反演得到了连云港和莱阳台下方800km深度的速度结构。结果显示:(1)苏鲁地区大部分台站地壳表层及上地壳浅部速度偏高,分别对应高压、超高压物质和古老基底出露地区;(2)沿郯庐断裂带分布的台站均显示明显低速层,并具有北浅南深的特点;(3)连云港和莱阳台超深度反演结果显示两台均在150km深度下出现高速层,反映扬子板块的俯冲深度为100km以下,俯冲板片厚度在100km以上;板片拆离下沉深度甚至达到300km或者更深;(4)地震深度分布与低速层关系密切,沿郯庐断裂和烟台—五莲断裂的中小地震震源深度都比较深,有的甚至达到地壳的底部,反映这两条断裂目前切割深度都比较大,而且地幔物质相对比较活跃。     

Strong Ground Motion Estimation During the Kutch, India Earthquake

In the absence of strong motion records, ground motion during the 26^th January, 2001 Kutch, India earthquake, has been estimated by analytical methods. A contour map of peak ground acceleration (PGA) values in the near source region is provided. These results are validated by comparing them with spectral response recorder data and field observations. It is found that very near the epicenter, PGA would have exceeded 0.6 g. A set of three aftershock records have been used as empirical Green's functions to simulate ground acceleration time history and 5% damped response spectrum at Bhuj City. It is found that at Bhuj, PGA would have been 0.31 g–0.37 g. It is demonstrated that source mechanism models can be effectively used to understand spatial variability of large-scale ground movements near urban areas due to the rupture of active faults.     

序贯平差抗差估计

推导了参数平差模型序贯平差在参数可变情形下的Ｍ－Ｍ抗差及Ｍ－ＬＳ抗差解式,讨论了相应的影响函数及验后协方差。固定参数序贯平差抗差解为其特例。模拟计算表明,抗差序贯平差能有效地抵制粗差干扰。     

用Givens变换解最小二乘问题

Ｇｉｖｅｎｓ变换提供一个不通过组成法方程解最小二乘问题的途径。这种解法具有数值稳定性好、计算效率高和节省内存等优点，它也适用于序贯平差。文中首先介绍了Ｇｉｖｅｎｓ变换的概念，叙述了用Ｇｉｖｅｎｓ变换解最小二乘问题的计算步骤，最后提供了更新未知参数及其协方差矩阵的算法。作为附录，给出了法方程矩阵的三角分解，以补充说明设计矩阵的Ｇｉｖｅｎｓ变换结果。     

遥感影像的形状参数

基于小波变换的图像压缩编码方法需要知道小波变换后各子带图像的概率密度函数的形状参数，以便设计出最佳的量化器。在本文中，通过ＫＳ（Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ—Ｓｍｉｒｎｏｖ）检验的方法给出了遥感影像小波变换后各子带图像的形状参数，为遥感影像利用小波变换进行压缩提供了设计量化器的依据。     

降尺度方法中初始资料处理的研究

从 GCM模式预测结果获取区域尺度特征的气候变化的统计方法被称为 Downscaling方法 ,它主要是通过区域气候尺度的预报量与 GCM模式输出或大尺度地面观测资料建立统计模式。在建立模式之初 ,研究各种尺度资料的匹配是至关重要的问题。本文在不同的站点数量、区域网格分辨率和差值影响半径的条件下 ,对资料处理方法的可行性和结果的可靠性作了分析探讨。结果说明 :一个大尺度网格箱内用 2 0个站点资料代替 4 0个站点的资料是可行的 ,并且确定了最佳插值方案 :当次网格分辨率取 1°× 1°时 ,插值影响半径应取 1;当次网格分辨率取 0 .5°× 0 .5°时 ,插值影响半径应取为 2。本文还对温度场、降水场及其对应的 EOF场进行了比较试验 ;并做了温度场、降水场与同步海平面气压场 (SL P)的单点线性相关分析     

A stochastic approach to site-response component in seismic ground motion coherency model

In order to account for the site-response part of the seismic ground motion coherency for sites of interest, an analytical stochastic methodology is proposed in this paper. By combining the pseudo-excitation method with wave motion finite element simulation techniques, a numerical approach for the computation of the coherency function between observation points is developed firstly. Then the orthogonal expansion method is introduced into this approach to study the effect of the uncertainty in soil properties on the coherency function. Finally some numerical examples are given to show the applicability of the methodology. The computational results demonstrate that the lagged coherency values tend to decrease in the vicinity of the resonant frequencies of the site.     

矩阵满秩分解的一些应用

把矩阵的满秩分解用于分析广义投影矩阵及双曲广义投影矩阵,得到了新的特征刻画.