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2.5 土的动力应力应变关系土壤是固体骨架、液体和气体三相介质构成的复杂体系。它的应力应变关系随土的类型(如粘土或砂土)、组成(矿物成分、级配和空隙率等)、环境(埋深、地下水位和排水条件等)以及地震波等外力作用的强弱而变化。由此可知,土的应力应变关系是极为复杂多样的。虽然对此已进行了大量的实验与理论研究,问题仍远未圆满解决。本节将从土层地震反应分析的需要出发,对土体的动力应力应变关系的有关研究工作加以归纳,着重介绍基本概念和处理这一问题的思路。 相似文献
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通过研究打桩公式法和应力波动法 (如CASE法 ) ,提出单次冲击能量及P S曲线测桩法 :用重锤或小型火箭筒一次冲击桩顶 ,用桩顶附近的检波器记录振波图和检测静、动位移 .通过实测冲击能 (总能量 )转换系数、波动和振动各自消耗的能量等各物理量 ,测定计算单桩竖向承载力 .利用振波图计算力 (P)与位移 (S)动态关系曲线 ,确定屈服点 ,并利用静载荷试验检验动测结果和确定动静P S曲线的相关常数 ,进而确定与承载力相应的沉降量 .而且 ,可由PS曲线的形态判定桩身成型质量 . 相似文献
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中小地震宽频带辐射能量的单台测定 总被引：3，自引：1，他引：3
辐射能量是独立于地震矩的另一个重要的震源参数，在地震危险性和地震危害的评估工作中具有重要的实际意义。通过辐射能量和地震矩的比较可以估计视应力，而视应力是震源物理研究中一个重要的物理量。考虑到我国地震台网分布不均匀的情况，本文尝试利用单台宽频带波形资料进行辐射能量的测定。选用CDSN昆明台(KMI)记录的中小地震宽频带波形资料，分析地震图横向分量上的SH波及其后续震相，采用哈佛大学的震源机制结果进行辐射花样因子的校正，通过采用Brune模型，用补偿谱的方法试错得到品质因子Q。所得结果与NEIC用远震体波测得的能量结果具有较好的一致性。用同样的方法，还对更小的地震进行了能量测定的尝试，结果表明小地震的视应力一地震矩标度关系似乎与中强震有所不同。 相似文献
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分析了小变形情况下变形体的平动变形和转动变形,利用连续介质的动量和动量矩守恒方程,应用各向同性线弹性体的本构关系和偶应力本构关系,提出无限弹性介质中存在体积波(压力波)、旋转波(偶应力波)和偏斜波(偏斜应力波).旋转波和偏斜波均满足形式一致的四阶波动方程,但引起不同的运动学行为和应力状态,四阶旋转波和偏斜波的传播速度不再是依赖材料参数的常值.不计旋转变形时,各向同性弹性固体中只有体积波和二阶偏斜波的传播,这时传播速度均为常数.在3种波动模式中,体积波与传统弹性应力波理论完全一致,四阶偏斜波可退化为二阶偏斜波,但后者不同于传统应力波理论中以位移作为波函数的二阶剪切波.从变形运动学与内力的关系以及能量传播的角度分析了传统应力波理论中关于二阶旋转波和二阶剪切波存在的问题. 相似文献
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运用三维非线性动态有限元方法(Non-linear Dynamic FEM)仿真模拟研究了菱形模型的动态应力作用,分析了1976年唐山7.8级地震.结果表明:(1)唐山地震前增强的中强地震产生的冲击力形成的应力波反射后发生半波损失, 成为动态的拉伸应力,通过减小内摩擦而引起岩石产生裂纹、局部破裂并发生串通,一方面触发地震,另一方面为孕育唐山地震积累能量,表现为正反馈过程.(2)唐山地震产生的冲击力加卸载存在时间差,造成加卸载冲击波相位不同,结果产生的动应力和围压叠加致使围压波动和下降,导致抗剪切强度降低,使初始破裂分别向北东、西南方向传播.(3)冲击力的卸载,相对于产生拉伸性的应力波,反射后发生半波损失,成为动态的压缩应力,致使围压增大并导致破裂停止;而动态应力在传播过程中衰减.因此,余震的发生是一个负反馈过程. 相似文献
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通过研究打桩公式法和应力波动法（如CASE法），提出单次冲击能量及P-S曲线测桩法:用重锤或小型火箭筒一次冲击桩顶，用桩顶附近的检波器记录振波图和检测静、动位移. 通过实测冲击能(总能量)转换系数、波动和振动各自消耗的能量等各物理量，测定计算单桩竖向承载力. 利用振波图计算力（P）与位移（S）动态关系曲线，确定屈服点，并利用静载荷试验检验动测结果和确定动静P-S曲线的相关常数，进而确定与承载力相应的沉降量. 而且，可由PS曲线的形态判定桩身成型质量. 相似文献
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摩尔圆图解法不仅可以按三个以上方向的应力(变)测量结果绘出主应力(变)方位、大小,以及应力(变)值随方位的变化;在一定条件下,也可以根据其他的物理量测,如声速、视电阻率等反推应力(变)主方向,并可以分析随时间推移的增量变化特征,供前兆分析。在原位测量确定了主应力(变)后,图解不同结构面上的各分量应力状况、该法具有简捷、直观等优点。 相似文献
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本文利用紫坪铺水库台网记录到的波形资料,计算了2004～2008年170个ML≥1.0级地震的震源参数.紫坪铺水库震源参数计算结果与其他大陆地区有明显不同:(1)拐角频率远低于其他大陆地区结果,表明库区地震波传播经过了较强的衰减过程;(2)视应力计算结果比其他地区小3个数量级,可能是由于库区地震波的高频成分衰减强烈,低估了能量集中在高频的小地震的地震辐射能量.分析了蓄水前后拐角频率和地震矩以及视应力和地震矩关系(视应力标度率)变化,结果表明:相同地震矩的地震蓄水后拐角频率增加,地震高频成分相对丰富;蓄水前视应力与地震矩的关系不明显,蓄水后视应力随地震矩的增加而增加.视应力标度率的改变可能是蓄水后地震震源物理过程逐渐改变的直接反映. 相似文献
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Xiang-ChuYin Huai-ZhongYu V．Kukshenko Zhao-YongXu ZhishenWU MinLi KeyinPeng S．Elizarov QiLi张晖辉 颜玉定尹祥础 《世界地震译丛》2005,(2):36-43
为了验证大地震发生前或者非均匀脆性介质宏观破坏前加卸载响应比和能量加速释放等前兆现象，本文进行了三轴应力(压缩)条件下大尺度岩石破坏声发射实验。实验采用4组岩石试件，并且分为单调加载和循环加载两种方式。实验结果证明了脆性材料宏观破坏前加卸载响应比升高和能量加速释放这两种前兆现象。本文提出了一种描述岩石试件损伤演化的新的物理量——态矢量。 相似文献
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动态应力触发的余震 总被引：1，自引：0，他引：1
通常认为断层永久位移产生的小“静态”应力变化可以改变附近断层上发生地震的可能性或者说可触发地震(Harris，1998)。许多近场的触发地震，特别是触发余震的研究(Dieterich，1994；Toda，et al，1998；King，et al，1994)，将这种静态变化视为触发因素，并认为它与断层上负载的变化是等价的(Toda，et al，1998；King，et al，1994；Jaume and sykes，1992；Harris and Simpson，1992)。这里我们报道矩震级Mw=7.3的兰德斯地震的余震图象与应力变化的比较，不仅与静态应力做对比，而且与地震波传递的瞬态、振荡应力变化(即，“动态”应力)做对比。动态应力不会永久地改变加载情况，仅能通过改变断层区的力学状态或性质来触发地震。这些被动态弱化的断层在地震波通过后可能破裂，甚至能导致如果没有动态应力就不会发生的地震。我们发现余震和动态应力图象都具有类似的不对称性，动态应力来自于破裂的传播，而静态应力变化没有这种不对称性。先前的研究表明，动态应力在远距离处可促使破裂(Anderson，et al，1994；Gomberg and Bodin，1994；Gomberg，1996；Gomberg and Davis，1996；Hill，et al，1993，1995)，然而本文表明在近处也是如此。 相似文献
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2018年9月8日,云南省墨江县发生MS5.9地震并伴随一系列余震,探究该地震周围的应力场对于理解该地震的发生机制和后续地震的发展趋势具有着重要的参考意义.本研究收集了震源及其邻区中前人研究和Global CMT所给出的震源机制资料,对该地区进行了构造应力场反演,并同时利用反演得到的应力张量模拟墨江地区的震源机制解表现.结果表明:(1)在应力轴整体分布上,自西向东σ1轴(压轴)从NNE-SSW向逐渐转向NNW-SSE向,σ3轴(张轴)从WWN-EES向逐渐转向WWS-EEN向,张轴呈弧形分布,压轴呈放射状分布.(2)在应力轴倾伏角上,研究区域内的压应力轴和张应力轴倾伏角都比较小,即两轴均接近水平.(3)R值分布大体是在东南部相较于西北部大,结合当地地质背景分析得到,物质逃逸自西北向东南呈逐渐变缓的趋势.(4)利用反演得到的应力张量和应力状态计算墨江地震震源区的相对剪应力和相对正应力大小.由此推测,墨江地震恰好发生在相对剪切应力值和相对正应力正值最大的节面上.从而可以确定墨江地震的发震节面的基本参数:走向216.32°,倾角86.91°,滑动角0.27°,相对剪应力值0.9,相对正应力值0.3.本研究为此次墨江地震的发震背景和地震动力学研究提供了基础性资料. 相似文献
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提出一种高频震级标度(m): m=2log■_(kf)+3式中,■_(kf)是在震源或距断层10km处加速度傅里叶振幅谱的高频水平,单位是cm/s(平均的或其中任意一个水平分量)。可以从仪器资料或地震的有感面积来测定m。在北美东部和加州,我们规定对应于“平均”应力降的地震,m=M(矩震级)。如果M也是已知的,则m提供应力降的测量。观测的m与M之间的关系表明,对于北美东部地区地震,平均应力降大约是150bar;对于加州地区地震,平均应力降大约是70bar。北美东部地区应力降的变化又比加州地区的大得多。所提出标度的主要理由是它可用来解释有仪器记录的以前的大地震,而这些地震对北美东部地震危险性估计是十分重要的。对于这样的地震,m可以比M或m_N(Nuttli震级)的测定更为可靠,并且形成测定高频地面运动的更好基础。当将m和M作为一对使用时,则可提供为覆盖整个工程频带的地面运动的一个好的指标。如果能够给出一个地震的两种震级,那么,就可以用一个地面运动模型,如随机模型,获得可靠的反应谱和地面运动峰值。 相似文献
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正引言地震活动统计特征的研究是地震学中开展得很早、并且一直是比较活跃的研究分支。在多数地震活动的统计研究中,分析的地震参数是地震的发生时间、地震的位置(经度、纬度、深度)和震级。近半个世纪以来,对描述地震的其他参数,如地震断层参数、地震矩、地震释放的地震波能量、地震应力降等,也出现过不少统计性的分析研 相似文献
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1997年Geller等人曾发表"地震不能预报",因为在自组织临界系统中尺度不变性是普遍存在的,而地球正处于自组织临界状态中,在这种状态下小地震具有某种概率,如瀑布般触发大的地震事件。但是在物理上,只有对应其地震震级的应力能量得到有效释放,才能有大地震的发生。利用对这种应力的依赖性可以进行地震预测,方法就是利用剪切波分裂来监控即将发生地震的周围岩体的应力积累。这项技术可以说是成功的,但是由于假定的不可预报性,所以需要清晰的论证才能被普遍接受。雪崩也是自组织临界现象。近期通过二维球形素珠堆进行的雪崩实验观测表明,具有自组织临界性的自然物理现象是能够预报的,如雪崩、地震等。预报地震和雪崩的关键是监控母体介质,而不是即将发震的震源区。 相似文献
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震源特征可通过震源参数量化,震后快速测定震源参数,对于研究区域构造特征、地震的震源性质和孕育演化过程、开展震害评估和地震应急响应都具有重要意义.本研究采用区域地震台网和全球地震台网提供的宽频带波形资料,使用近震全波形反演方法得到了2022年1月8日青海门源MS6.9地震的地震矩、矩震级和震源机制解等静态震源参数,并测定了地震辐射能量、能量震级和破裂持续时间等动态震源参数.结果显示：(1)本次地震为一次高倾角的走滑型地震,震源机制解节面I走向194°、倾角87°、滑动角175°,节面II走向285°、倾角85°、滑动角3°,地震矩为8.5×1018N·m,转化成矩震级为6.6,矩心深度为3 km.结合动态震源参数,可确定节面II为地震断层面;(2)地震辐射能量为4.3×1014J,转化成能量震级为6.8,高于矩震级;(3)地震呈现双侧破裂特征,破裂持续时间为11 s;(4)能矩比为5.1×10-5,视应力为1.53 MPa,应力降为6.58 MPa,描述断层破裂复杂度的辐射能量增强因子为34;(5)综... 相似文献
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应力降、滑动类型、震级和地震危险性的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
在地震易发区有工业设施和众多民用建筑的大城市中,大地震易于产生巨大的生命和经济损失,因此,必须注意提供可靠的抗震设防。抗震设防不仅需要考虑地面振动,而且也需要考虑地基失效,尤其是地表断裂活动危险。土耳其和中国台湾最近的地震惨痛地说明了这一点。本文目的是对震源参数,如矩震级(M,M_w)、面波震级(M_s)、地震矩(M_o)、应力降(△σ)、破裂长度(L)和断层位移(D)之间理论关系的认识现状进行调查.利用简单的破裂模型,提出了M_s与L和△σ相联系的一个关系:M_s=2logL+1.33log△σ+1.66。利用世界范围的破裂长度、断层宽度(W)、断层位移和面波震级等地震数据,并且结合地质观察(△σ_1)和前面提出的公式(△σ_2),可以计算出每个地震的应力降值。结果表明:直到大约15km深度处(相当于脆塑性的边界处),应力降随着断层宽度(深度)增加而增加。在逆断层情况下,应力降的增加比走滑和正断层的情况下更加显著。用公式△σ=kW~n拟合了这些数据,初步给出了3种滑动类型的k和n值。断层深度超过15km,△σ_1、△σ_2没有显示太大的波动(△σ<100bar)。上述结果和大陆岩石层的一些实验模型所得的结果相一致。虽然需要更多的数据,特别是大地震的数据,来确定是W模型还是L模型能较好符合地震的标度定律,然而应力降的大小似乎不依赖于断层长度,故支持乙模型。地表断裂活动的危险依赖于断层所处的动力环境,即应力降、破裂长度和断层宽度。尽管统计表明,很多情况下出现地表断裂活动的最小震级是6.1,但有时5.5级的超浅地震就伴有地表断裂活动,这说明了标度律有变化。因此可以看到,产生地表断裂活动的临界震级依赖于断层区域材料的流变性以及应力环境。 相似文献