地震斷層幾何形態(tài)多種多樣,是地震破裂復(fù)雜性的重要來源之一,本文提出并構(gòu)造非平面斷層的動力學(xué)等效平面斷層,利用非均勻的屈服強(qiáng)度近似斷層不連續(xù)處在破裂過程正演中的影響,使平面斷層得到相似的破裂過程和滑動量分布。文中采用曲線網(wǎng)格有限差分方法和并行計算結(jié)合,高效率高精度的計算非平面斷層動力學(xué)破裂過程,幾何投影計算等效平面?zhèn)位瑒铀俾史植?再以半解析的半空間牽引力邊界積分方程為基礎(chǔ),代入計算等效平面斷層的等效靜摩擦系數(shù)分布,再以此正演得到等效平面斷層的破裂過程,分析對比等效平面斷層的屈服應(yīng)力變化,從而在量化認(rèn)識斷層非平面幾何在破裂過程的影響中提供了另外一種思路。最后結(jié)合非平面斷層破裂和等效平面斷層破裂模型計算了二者的近遠(yuǎn)場輻射場,波形吻合良好。 本文詳細(xì)介紹了階梯斷層的破裂跳躍問題的數(shù)值模擬和地質(zhì)調(diào)查情況。對非平面斷層來說,破裂傳播到發(fā)震斷層末端之后,是否能繼續(xù)觸發(fā)子斷層,如果觸發(fā)能否繼續(xù)破裂傳播開去,都是決定最終地震大小的重要因素。大量的地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)幾乎所有的成功跳躍階梯斷層的階梯距離都在4-5公里以下,也有個別研究者認(rèn)為Kunlunshan地震曾經(jīng)出現(xiàn)過10公里的跳躍,但沒有繼續(xù)傳播開去。受限...

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
表格
插圖
主要符號對照表
第一章 緒論
    1.1 問題提出和研究意義
    1.2 非平面斷層動力學(xué)模擬研究
    1.3 等效平面斷層研究提出
    1.4 壓縮型斷層和拉張型斷層
    1.5 本文的研究目的和內(nèi)容
第二章 非平面斷層的等效平面斷層構(gòu)造
    2.1 等效平面斷層的定義
    2.2 非平面斷層破裂有限差分求解
    2.3 半空間單斷層牽引力邊界積分方程
    2.4 等效平面斷層的構(gòu)造
    2.5 有限斷層輻射場計算
    2.6 本章小結(jié)
第三章 階梯斷層的等效平面斷層
    3.1 結(jié)果展示
        3.1.1 階梯斷層
        3.1.2 等效平面斷層的靜摩擦系數(shù)分布
        3.1.3 等效平面斷層和階梯斷層的輻射波場對比
        3.1.4 等效平面斷層和階梯斷層的強(qiáng)地面運(yùn)動對比
    3.2 本章小結(jié)
第四章 階梯斷層觸發(fā)跳躍研究
    4.1 模型和方法
    4.2 模擬結(jié)果
        4.2.1 內(nèi)聚力的影響
        4.2.2 自由表面的影響
        4.2.3 破裂加速距離
    4.3 分析和討論
    4.4 超剪切破裂速率的誘發(fā)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 分岔斷層動力學(xué)模擬
    5.1 考慮正應(yīng)力計算非平面破裂的邊界積分方程方法
    5.2 正應(yīng)力的影響
    5.3 破裂路徑傾向性
    5.4 速率狀態(tài)摩擦準(zhǔn)則的邊界積分方程方法實現(xiàn)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 Izmit地震中的階梯斷層相互作用
    6.1 引言
    6.2 結(jié)果展示
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論和展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得旳研究成果



本文編號：3838273