Current horizontal strain field in Chinese mainland derived from GPS data

Introduction In the years when the reliable data could not be obtained and in the analysis of strain property and magnitude in history, the intensity, property and activity pattern of strain field were mainly inferred on the bases of geometric characters of surface traces and behaviors (especially the faults) as well as the characteristics of petrology (XIE, et al, 1993; Molnar, Tapponnier, 1975, 1977; Tapponnier, Molnar, 1977; FU, et al, 2000). However, they are the averaged results accumu…     

美国新马德里地震带的震间应变积累

使用全球定位系统（ＧＰＳ）卫星接收仪在美国新马德里地震带重新测量了历史上的三角网，并据此估算了震间应变速率．使用的观测资料包括５０年代初期在这个地区２０多个测站上获取的三角测量数据，以及在这些测站上于１９９１年和１９９３年所取得的ＧＰＳ测量数据．在整个网内的平均应变速率为每年０．１４１±０．０２５微应变．最大主压缩轴方向为ＮＥ８９°±６°．这一实测平均应变速率的数量级与考古地震研究和地震活动速率关于大地震重复周期在新马德里地区大约为５００－１０００ａ的估计相吻合．在美国中部进行的原地应力测量指出，该地区的最大主任应力轴为ＮＥＥ向，本文关于最大主压缩轴方向的结果与此相－致．     

3-D rheologic model of earthquake preparation (Ⅱ):Strain field and its applications

On the basis of the three-dimensional elastic inclusion model, the analytic expression of viscoelastic strain field is derived, i.e., the analytic expression of viscoelastic strain at an arbitrary point (x, y, z) in x-axis, y-axis and z-axis produced by three-dimension inclusion in the semi-infinite rheologic medium defined by the standard linear rheologic model, namely the normal strains εxx(r, t), εyy(r, t) and εzz(r, t), the shear strains εxy(r, t) and εyx(r, t), εyz(r, t)and εzy(r, t), εxz(r, t) and εzx(r, t), and the bulk-strain θ (r, t). By computing the spatial-temporal variation of bulk strain on the ground produced by a spherical rheologic inclusion in a semi-infinite rheologic medium, we obtained some significant results that the bulk-strain variation with time produced by a hard inclusion has three stages (α, β,γ) with different characteristics, which are similar to those of most geodetic deformation curves, but not the case for those by a soft inclusion. It is meaningful that these theoretical results have been applied to explain preliminarily the characteristics of stage variation of spatial-temporal evolution, the pattern and quadrant distribution of earthquake precursors, the changeability, spontaneity and complexity of short-term and imminent-term precursors. It offers a theoretical base to found the physical model of earthquake precursors and a reference to predict physically the earthquakes.     

岩石应变软化本构模型建立及NR-AL法求解研究

针对岩土工程材料应变软化问题及有限元对其数值计算时切线刚度矩阵负定造成求解困难的问题进行研究。建立了基于Drucker-Prager（D-P）强度准则的岩石弹塑性应变软化本构模型,本构积分算法采用一种完全隐式返回映射算法,它具有无条件稳定和精确的特点,详细论述了如何进行本构模型的程序化求解;考虑弧长法在判断切线刚度矩阵正定性导致效率低的缺点,在弹塑性增量有限元方程的迭代计算中尝试采用Newton-Raphson法和arc-length法（NR-AL法）联合迭代求解的思路,即在结构未达到极限荷载前采用NR迭代法,而当结构接近极限荷载时转换为AL法控制迭代,从而使结构越过峰值点进入软化区直至破坏,NR-AL法汲取了2者迭代求解中具有的优势;利用C++语言对所建应变软化模型的本构求解和弹塑性增量有限元方程迭代求解过程给予程序实现,应用所编程序进行数值计算,分析了D-P理想弹塑性模型、应变软化模型、应变硬化模型计算的应力-应变曲线的区别,同时将应变软化模型计算结果与试验数据进行了对比。研究结果表明：所建应变软化本构模型可以较好地模拟岩石材料的峰后软化特性,能够揭示峰后应变软化特性和破坏机制,同时NR-AL法能够求解由于应变软化造成的负刚度问题,也克服了单独使用弧长法时判断切线刚度矩阵正定性效率低的缺点。     

土工合成材料与土工合成材料加筋砂土的相关特性

目前土工合成材料加筋的理论研究明显落后于工程实践。为了指导土工合成材料的优选和研究加筋机理,以5种国产土工合成材料为加筋材料,它们分别是针刺无纺土工织物、涤纶纤维经编土工格栅、玻璃纤维经编土工格栅、双向塑料拉伸土工格栅和土工网,系统进行三轴压缩试验以比较各种土工合成材料对砂土的加筋效果。试验结果表明：（1）各种土工合成材料加筋砂土的抗剪强度和应力应变特性不同;（2）无纺土工织物适合用于允许大变形的加筋土工程,涤纶纤维经编土工格栅和塑料拉伸土工格栅均适合用于对变形有较严格要求的加筋土工程,玻璃纤维经编土工格栅适合用于对变形有严格限制的加筋工程,设计时需要较大的安全系数,土工网适用低等级的加筋土工程;（3）砂土对各种土工合成材料侧向收缩的约束作用差异显著。     

川西北磁组构演化及其揭示的应变特征

对龙门山褶皱冲断带北段前锋带至四川盆地边缘的川西北地区进行了磁组构研究。在江油和广元之间,沿着垂直于龙门山构造走向的4条采样路线,在18个采样点钻取了173个定向样品,样品采自侏罗纪和白垩纪砂岩及粉砂质泥岩。综合分析表明川西北磁组构反映的是新生代的变形,并在研究区域内总结出了3类磁组构：沉积磁组构、初始变形磁组构和铅笔状磁组构。除沉积磁组构之外的所有采样点样品的／（1优势方向都是NE—SW向,说明研究区域的最大主压应力方向为NW—SE向。主要来源于龙门山褶皱冲断带。在垂直于龙门山褶皱冲断带构造走向上,从四川盆地到龙门山前锋,磁组构由沉积磁组构逐渐变为初始变形磁组构,直至铅笔状磁组构,说明盆地内部应变十分微弱,靠近造山带应变逐渐增强,且侏罗纪、白垩纪以来研究区的构造变形主要集中在造山带边缘或者还未传递到盆地内部。     

分量式钻孔应变观测的最佳方案

针对现有四分量钻孔应变仪观测准确性自检不完整的问题,着眼于钻孔应变仪的未来发展,在理论上推导出n≥3分量水平等间隔钻孔应变观测方案的面应变、N向差应变和N向剪应变的一般化公式,并定性评价其准确性自检能力。若仅考虑面应变观测的准确性自检,现有的四分量钻孔应变仪是最佳方案;若考虑观测准确性的全面自检,即同时进行面应变和剪应变的准确性自检,那么六分量是最佳方案。针对六分量方案,给出面应变和剪应变的准确性自检公式。     

GPS测量揭示的福建沿海地区的现今地形变

根据福建GPS监测网3期(1997，1999，2001)观测资料的计算结果，分析了福建沿海地区的现今地形变特征。(1)福建地区有两个剪应变相对集中区，北部是湾口、闽清一带；南部是泉州、厦门一带。这两个区的剪应变随时间变化有加强的趋势。(2)南部剪应变集中区基本处于压应变环境，并且主要断裂两侧存在相对较高的剪应变集中区，值得关注。     

钻孔四分量应变观测自检内精度分析

根据钻孔四分量应变观测特点,分析了评价该观测手段的质量指标:相对标定自检内精度.介绍了相对标定自检内精度方法以及存在的问题.通过对比分析平均值、相关系数等,提出不同的求偏差方法,改进了相对标定自检内精度法,使其能尽量客观地评价观测质量.     

磷酸镁水泥固化铅污染土的应力-应变特性研究

采用磷酸镁水泥（MPC）对铅污染土进行固化/稳定化处理。基于无侧限抗压强度试验,系统地研究了MPC添加量、养护龄期、水土比和污染土铅含量对固化污染土应力-应变特性的影响规律。结果表明,固化污染土的应力-应变曲线呈现出3个阶段,即压密阶段、弹性阶段和破坏阶段;随着MPC添加量和养护龄期的增加,固化污染土的抗压强度qu增大,变形模量E50增大,破坏应变εf减小;水土比和铅含量对固化土的抗压强度qu和E50均存在临界值,分别为0.45和500 mg/kg,低于临界值时,固化土的qu和E50随着铅含量和水土比的增加而增加,εf随着qu增加呈幂函数规律减小,E50随着qu的增加呈线性增加,E50随着εf的增加呈幂函数规律减小。