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随着地球科学研究的深入以及计算机技术的飞速发展,有限元数值模拟正成为地震机理研究中的一种强有力的技术方法。从震源物理力学过程、断层类型及力学机制、区域构造应力场、波速比及地下水位变化、温度效应与应力触发等方面模拟研究地震孕育机理取得了很大的进展。但是,目前的地震机理有限元模拟研究中尚存在一些关键的问题,如模型中块体之间的界面效应往往被忽视,参数（弹性模量、粘滞系数）的选取不确定。 相似文献
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针对有限元数值模拟方法,系统总结了其在构造应力场与地震预测研究中的一般性研究方法与主要处理环节,阐述了有限元法在我国地壳构造应力场与地震预测研究中的应用,分析讨论了该方法的优点与存在的问题,并对有限元等数值模拟方法的发展作了展望。 相似文献
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关于中国地震孕育和前兆机理研究的讨论 总被引：6，自引：0，他引：6
地震预测研究面临低水平的预测与政府和公众的高期望值的矛盾。加强机理研究是根本出路之一。地震前兆观测属于广义地球物理反演,它不应照搬地球物理勘探的现成方法,而应找出新的思路。中国与美国、前苏联和日本等国家地震发生的构造背景不同,应发展适合中国大陆地质条件的震源物理理论和方法。地震前兆机理研究存在３个完备性问题：①地震前兆存在性与不存在性的正反两个方面的论证;②前兆物理量的可测性论证;③实验模拟条件的相似性论证。这３个完备性是判断该研究是否成熟的重要标志。地震预测实验场的设立,不宜采用无把握的“守株待兔”的办法。建议将实验场设立在必然有多次发生诱发构造地震可能的矿山或大型水库。 相似文献
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И.A.ГaparaⅢ M. 《地震译文集》1990,9(1):10-14
研究了强烈地震孕育过程模拟的理论性构造问题。将以破裂力学为基础得到的结果与实验地震学资料作对比，结合北天山地震活动区构造主要特征作出的模拟可对阿拉木图试验场上观测到的长期前兆给出物理解释。 相似文献
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强震短期前兆异常特征物理分析和解释的研究进展 总被引：6，自引：0，他引：6
总结了“十五” 国家科技攻关项目强震短期前兆异常特征的物理分析和解释方面的研究成果, 并将主要进展归纳为4个方面, 即: 通过大量台网数据的扫描处理和震例研究, 分析了地电、 地形变、 地下流体强震短期前兆的典型特征; 提出了典型短期前兆特征依托的实验基础和理论依据, 进行了数值模拟和理论解释; 通过数值模拟方法, 探讨了短期地震活动性图像特征和强余震触发机理; 总结了大陆强地震的卫星热红外异常演化过程, 提出了活动断裂带内、 外温度和地表温度场提取的技术方法。 相似文献
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水压瞬态致裂液化在地应力测量、 地震破坏评估和机理研究、 油气(天然气、 页岩气)及地热资源开发等地学领域都具有重要的理论和应用价值。 自20世纪60年代至今在理论和实际应用方面取得了一些奠基性和开创性成果, 但鉴于问题复杂性, 瞬态致裂液化机理至今尚不清楚。 本研究应用格子波尔兹曼及有限元多孔介质流固耦合物理模型, 对地震波载荷作用下致密砂岩水压瞬态致裂液化过程进行数值模拟研究。 首先, 以鄂尔多斯盆地某油田延长组致密砂岩为例, 利用X射线CT断层成像技术, 应用基于量子力学第一性原理格子波尔兹曼方法, 建立致密砂岩数字岩芯模型。 进而, 推导格子波尔兹曼及有限元多孔介质流固耦合数值模型公式, 建立致密砂岩水压致裂液化物理模型。 最后, 应用地震波载荷边界和初始条件, 模拟瞬态致裂液化流固耦合过程, 讨论了地震波载荷幅值、 频率及作用时间对致密砂岩孔隙结构(孔隙度大小及连通性)、 致密砂岩破裂最大主应力之间关系, 得到了地震波作用下致密砂岩致裂液化准则。 相似文献
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本文分析了唐山地震孕震过程的物理力学特征。首先分析孕震体的物理性状及其所处的力学环境,认为孕震体承受着一个力系的作用,提出了唐山地震孕震的物理力学模型。接着以有限元方法对孕震过程进行三维力学分析,注意尽可能应用地球物理观测资料或其反演结果,以便适当确定模型的边界条件与物理参数。文中认为摩擦滑动破坏的机制比较符合实际地震情况,提出摩擦破坏危险度Fs 是否大于1.0来识别破裂危险点。还具体分析了唐山地震的破裂特征,并对分析方法与结果在预报上的意义进行了讨论。 相似文献
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《地震工程与结构动力学》2018,47(5):1309-1328
A direct finite element method for nonlinear earthquake analysis of 2‐dimensional dam–water–foundation rock systems has recently been presented. The analysis procedure uses standard viscous‐damper absorbing boundaries to model the semi‐unbounded foundation‐rock and fluid domains and specifies the seismic input as effective earthquake forces at these boundaries. Presented in this paper is a generalization of the direct finite element method with viscous‐damper boundaries to 3‐dimensional dam–water–foundation rock systems. Step‐by‐step procedures for determining the effective earthquake forces starting from a ground motion specified at a control point on the foundation‐rock surface is developed, and several numerical examples are computed and compared with independent benchmark solutions to demonstrate the effectiveness of the analysis procedure for modeling 3‐dimensional systems. 相似文献
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现有海洋可控源电磁三维数值模拟方法大多基于电导率各向同性介质理论,不能模拟海底地层电导率各向异性的实际情况.本文给出了电导率各向异性三维介质中电性源海洋可控源电磁二次电场的边值问题以及相应的变分问题,采用长方体单元对研究区域剖分,将场分量定义在剖分单元的边上,利用矢量有限单元法求解变分问题,实现了电导率任意各向异性海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟.这个新的正演方法可以计算电导率任意各向异性三维地电模型的海洋可控源电磁响应,基于二次场矢量有限元法直接求解电磁场,避免了传统有限元方法可能遇到的伪解问题和难于处理电场法向分量不连续的问题,提高了数值模拟计算精度.一维电导率各向异性模型电磁场数值解与解析解吻合得相当好,无论在源附近还是远离源处相对误差均不超过1%.电导率各向异性二维模型的计算结果与已有文献采用的非结构有限元模拟结果十分吻合.三维地电模型数值模拟结果显示,电导率各向异性张量电导率主轴分量和欧拉角对不同装置海洋可控源电磁响应均有着明显的影响. 相似文献
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As a deterministic numerical approach for simulation of earthquake ground motions, the spectral element method (SEM) is applied to generate a broadband acceleration array for dam-canyons instead of the traditional empirical or stochastic methods. Specifically, the SEM analysis model with an extra fine mesh is used for the Pacoima Canyon to simulate the entire path starting from earthquake source rupture via the propagation medium to the local site. The source and the 3D earth model (velocity structure) are validated through the modeling of the Newhall earthquake on 28 October 2012 at a frequency of up to 8 Hz. Subsequently, the San Fernando earthquake records on 13 January 2001 are further used to study the effects of propagation path in simulation. Finally, the spatially varying ground motions at the Pacoima Canyon are obtained for different source mechanisms. The results show that the source mechanism and the local site topography significantly affect the distribution of the peak accelerations along the canyon. 相似文献
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1999年台湾集集地震震后450天的GPS观测资料显示了几十到几百毫米的地表位移.下地壳的震后黏性松弛和断层无震蠕变产生的震后滑动是用来解释地表震后变形的两个主要机制.本文利用接触问题的黏弹性有限元(LDDA)方法,以GPS观测数据作为约束,分别考察了黏性松弛和震后滑动机制对地表震后变形的影响.计算结果表明,黏性松弛机制产生的地表位移与观测数据吻合较好,通过试错法由震后GPS观测约束得到的下地壳黏度为1017Pa·s,而上地幔黏度对计算结果影响不大.考察震后滑动机制对地表变形的影响时,在LDDA方法中结合了速率状态摩擦定律,结果显示震后滑动机制不能很好地解释震后450天的观测数据,它产生的地表变形只在震后50天内与观测大致吻合,之后位移值基本不随时间变化.这些结果有助于增进对集集地震震后变形机制的认识. 相似文献
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One of the main concerns in using commercial software for finite element analyses of dam-foundation-reservoir systems is that the simplifying assumptions of the massless foundation are unreliable. In this study, an appropriate direct finite element method is introduced for simulating the mass, radiation damping and wave propagation effect in foundations of damfoundation-reservoir systems using commercial software ABAQUS. The free-field boundary condition is used for modeling the semi-infinite foundation and radiation damping, which is not a built-in boundary condition in most of the available commercial software for finite element analysis of structures such as ANSYS or ABAQUS and thus needs to be implemented differently. The different mechanism for modeling of the foundation, earthquake input and far-field boundary condition is described. Implementation of the free-field boundary condition in finite element software is verified by comparing it with analytical results. To investigation the feasibility of the proposed method in dam-foundation-reservoir system analysis, a series of analyses is accomplished in a variety of cases and the obtained results are compared with the substructure method by using the EAGD-84 program. Finally, the massed and massless foundation results are compared and it is concluded that the massless foundation approach leads to the overestimation of the displacements and stresses within the dam body. 相似文献