美国西部地区加卸载响应比的时空演化及地震活动性分析

美国西部地区位于环太平洋地震带, 该地震带是地球上地震活动最为强烈的地带, 为了研究该地区的地震活动性, 对该地区进行了加卸载响应比的时空扫描, 考察了该地区加卸载响应比异常区域的时空演化; 并用2001—2006年的扫描结果与次年实际发生的5级以上地震进行对比, 发现绝大部分的强震都发生在前一年的预测区域内。 根据加卸载响应比的时空演化和该地区的最新扫描结果, 对未来地震活动性进行了分析。     

云南地区数字化地磁加卸载响应比异常特征分析

采用地磁加卸载响应比方法,对云南地区的数字化地磁垂直分量(Z)日变幅值进行计算,研究2009年1月—2013年3月以来云南地区发生的8组M_S≥5.0地震前的异常变化。结果显示,加卸载响应比值出现高值异常对云南地区短期内发生M_S5.0以上地震有一定指示意义,尤其是M_S5.5以上地震,对应效果较好。     

粗粒土卸载－再加载力学特性试验研究

进行了3种不同粗粒土的常规三轴加载－卸载－再加载的剪切试验,对粗粒土的卸载－再加载的力学特性进行了分析。结果表明：粗粒土存在卸载体缩现象,且随着应力水平的增加,卸载体缩量增加;随着围压的增加,卸载体缩量减小。根据试验数据总结了卸载体缩量与应力水平、围压之间关系式。回弹模量随应力水平的增加呈驼峰型曲线,即应力水平在0.7左右时最大,小于或大于0.7时的弹性模量均较小。平均回弹模量与单调加载时的初始弹性模量的比值随围压呈幂函数降低,母岩硬度大的土料,该比值较大,相反,母岩较软的土料,该比值较小。由单调加载得出的邓肯模型参数k、n和卸载回弹确定的kur、nur的大致关系为kur=(2.64～4.60) 、nur =(0.540～0.885) n。     

公里尺度地球物理实验和震源体上记录的一些特性

文中首先简述了岩石力学实验、震源物理研究、地震预报中的一些结果,这些研究提出的共同问题是需要进行中等尺度(公里量级)的地球物理实验.其次介绍了北京门头沟的公里尺度地球物理实验场的概况.最后给出了目前已取得的一些进展,如地表记录与地下记录的差异、微破裂的应力降与介质应力状态的关系、介质背景噪声的主频率与介质应力状态关系、震源体上记录的特征等.     

加卸载响应比的自然概率分布

从Ｇｕｔｅｎｂｅｒｇ－Ｒｉｃｈｔｅｒ的分布关系出发，以应用最多的以√Ｅ为响应量的Ｙ３为例，对模拟生成的满足Ｇ－Ｒ关系和均匀随机分布的事件探讨了加卸载响应比的自然概率分布，同时，还与首都圈地区的一组实际资料得到的自然概率进行了对比分析，结果表明，在样本量有保证的情况下，反映系统临近失稳程度的加卸载响应比Ｙ３的自然概率分布基本稳定，随机出现加卸载响应比高值的自然概率很低，因此，实际观测到的高响应经值确     

多方法联合分析未来地震发生趋势

综合多种前兆方法分析地震活动规律,研究目标地区未来地震发生的趋势。首先采用图像信息法(PI)进行扫描,从长期尺度上找出研究区域内地震活动异常的地区,并结合相关的活动断裂分布及区域地震活动确定未来地震的发震危险区;然后采用加卸载响应比(LURR)、态矢量(SV)、矩张量加速释放(AMR)等中短期前兆方法分析这些区域的地震发生可能,并对地震发生的相关信息做进一步估算;在空间上实现向地震危险区域的逐渐逼近,时间上实现从长期预测到中短期预测的自然过渡。作为回顾性震例研究,我们对近3年来发生在中国西部的强震(ML6.5)进行了检验,结果表明,相对于单一算法而言,将不同前兆方法适当组合结合能够更为明确地为未来地震危险性评估提供信息和约束。     

冻融循环对硅酸钠固化黄土力学性质的影响

硅酸钠作为一种灌浆材料,常被用于湿陷性黄土的固化工程。冻融循环会影响季节冻土区固化黄土的结构,从而导致其力学性质发生变化。以兰州黄土为研究对象,分别对冻融循环前后掺量为3%的硅酸钠固化黄土进行压汞试验和力学强度试验,从强度、刚度、能量耗散和土体微观孔隙结构等方面探讨冻融循环作用对硅酸钠固化黄土力学特性的影响。结果表明：一方面,冻融作用会增大土中平均孔隙直径,降低微孔隙含量,导致土样产生裂隙;另一方面,硅酸钠反应生成的Na⁺在水分梯度作用下迁移至土样和裂隙表面并重结晶,上述作用破坏了土颗粒间胶结,最终大幅度劣化了固化黄土力学性能。随着冻融次数的增加,硅酸钠固化黄土无侧限抗压强度在单轴加卸载过程中的能耗值、弹性变形量和滞回环回弹模量均呈现下降趋势,冻融20次后强度降幅高达85.33%,而能耗均值与回弹模量均值分别为未冻融状态下的8.68%和20.70%,即固化土消振性与刚度大幅劣化。鉴于此情况,季节冻土区盐渍黄土硅酸钠的固化处理措施应慎重使用。     

大桥水库4.6级地震前后的库水加卸载响应比变化特征

多年的实测数据表明,大桥水库的坝前水位年变化约40m,库水对库盆的静压变化大约为4×105Pa,比固体潮的作用大2个量级,水库的蓄水和放水是对库区影响最大的加卸载力源。根据加卸载响应比理论(LURR),用库区的地震频次和能量分别研究在大桥水库诱发M_S4.6地震前后加卸载响应比的变化。结果表明:在大桥水库及附近相对较大的范围和水体附近相对较小的范围内,当库水加载过程中发生小震群时,地震频次加卸载响应比Y_n和C_r值显示高值异常,表明研究区岩石处于临近破裂状态,其后发生4.6级水库诱发地震;蓄水前后地震频次库水加卸载响应比Y_n和C_r值的平均值有明显差异;在大桥水库诱发的4.6级地震前,库水加卸载作用导致的地震频次及能量的加卸载响应比在震前存在明显的高值异常,震后异常消失。大桥4.6级震例表明库水加卸载响应比可有效应用于水库诱发地震的监测预报     

考虑土体硬化的基坑开挖性状及隆起稳定性分析

基坑开挖过程中,土体应力路径、卸载回弹再压缩特性与简单加载或卸载不同,采用常规的理想弹塑性模型模拟基坑开挖,得到的围护墙位移、坑内土体回弹以及坑外沉降较大。分析了基坑开挖不同区域土体的性状,采用土体硬化模型模拟基坑开挖的卸载与土体硬化行为,结合工程算例,对比土体硬化模型和理想弹塑性模拟以及实测的围护结构土压力、围护墙水平位移和坑外土体沉降,并利用强度折减法分析基坑的稳定性。计算结果表明,考虑土体硬化的HS模型有限元方法能体现土体卸载再加载与开挖的特性,所得土压力、围护结构水平位移以及基坑抗隆起稳定性符合软土地区基坑工程的实践。     

高聚物堆石料回弹特性试验

基于中型三轴仪开展了高聚物堆石料回弹模量试验,分析了高聚物堆石料卸载－再加载的力学特性和回弹模量变化规律。结果表明：围压和应力水平对体积变化规律有明显影响,随着试验围压的增大,试样由初始状态的剪胀逐渐变为剪缩;高围压下,随着应力水平的增大,试样的卸载体缩量呈非线性增大;而围压在100 kPa下,卸载时表现为体胀,不同应力水平下的卸载体缩量相近且较小。平均回弹模量与初始模量的比值大约在3.9～4.2之间,应力水平为0.7条件下对应的回弹模量与平均回弹模量较为接近。高聚物堆石料的回弹模量满足邓肯-张模型关系,数值计算过程中回弹模量系数近似为初始模量系数的4.0～4.2倍。