一种旋转塑性势面模型及非关联塑性流动法则     

徐日庆  蒋佳琪  冯苏阳  鞠露莹 《岩土力学》2020,41(5):1474-1482

为了较好地描述软土塑性应变发展规律，提出了一种改进的塑性流动模型。该模型采用了与屈服函数形式相同，但具有一定倾角 的塑性势函数。土体在变形过程中，塑性流动方向会依赖于塑性势面的旋转而变化，直至达到破坏状态。通过对常规三轴试验结果的分析可以发现：在剪切过程中，塑性势面旋转角的初值 与终值 较为稳定，不受围压变化影响。在此试验观察基础上，引入了归一化的旋转角参数 以及描述土体应力状态的参数 ，在采用蛋形势函数的情况下二者具有良好的分段线性关系。利用该关系，建立了改进的塑性流动法则，只需要2个额外的模型参数。对所提出的塑性流动模型进行了验证，计算结果表明该模型能较好地反映塑性应变的变化趋势。  相似文献   

面向稀疏散布数据集的时空Kriging优化     

杨明远  刘海砚  季晓林  郭文月  陈思雯 《地球信息科学学报》2018,20(4):505-514

时空Kriging法通过将变异函数向时空域进行扩展得到时空变异函数,有效地利用时空邻近的采样点综合进行插值,由于时空稀疏散布数据集具有单一时刻下样本点数量少以及时空分布不规律的特点,难以满足使用时空Kriging插值法的基本条件,导致插值精度不高,据此本文提出了优化方法：通过多时段叠置拟合空间变异函数的方法,综合利用时空邻域内的采样点以解决单一时刻下空间邻域内数量不足情况;控制时间变异对空间变异函数拟合的误差影响;采用积合式模型构建时空变异函数进行插值。最后使用Argo海温数据进行插值实验,在相同条件下与时空Kriging法以及时空权重法的交叉验证结果对比得出,该方法在保证拟合所需采样点数量要求的同时,有效削减了一般时空Kriging法中时间变异对空间变异函数拟合结果的干扰,插值结果的绝对误差均值从0.5降低至0.2以内,稳定性进一步增强,改善了时空Kriging法在稀疏散布数据条件下精度上的不足。  相似文献   

2017年四川九寨沟7.0级地震前地震应变场分析   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

罗国富  刘忠旺  丁凤和  马禾青  杨明芝 《地震工程学报》2018,40(6):1322-1330

以地震应变场作为地震活动的变量，通过自然正交函数展开方法，计算2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震前的地震应变场，提取出震前时间因子的异常变化。计算结果发现应变场前4个时间因子在震前1~3年的中短期异常并不显著，只有第2个和第4个时间因子震前有小幅度的异常变化，分析其原因，时间因子可能受到2008年汶川8.0级地震和2013年岷县漳县6.6级地震前大幅度异常的影响。与时间因子对应的空间等值线形成局部应变高值异常危险区，可能是2013年岷县漳县6.6级地震和2017年九寨沟7.0级地震空间异常的中短期特征。再对比九寨沟7.0级地震前后与松潘-平武7.2级双震的空间异常随时间演变，分析异常发展变化模式的差异，最后应用地震资料的累积频次从物理角度解释异常形成的机制。  相似文献   

利用P波接收函数研究青藏高原东南缘地幔转换带结构   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

白一鸣  艾印双  姜明明  何玉梅  陈棋福 《地球物理学报》2018,61(2):570-583

研究青藏高原东南缘的深部结构对于理解印度-欧亚板块的碰撞机理和青藏高原的形成演化具有重要的科学意义.本研究对布设在研究区域内566个固定和流动地震台站的波形资料进行了处理，获得77853条高质量P波接收函数，应用接收函数共转换点（CCP）叠加技术获得了研究区域下方精细的地幔转换带间断面起伏形态及转换带厚度变化图像.结果表明：研究区域南北方向上具有两个明显的转换带增厚异常区，南侧异常区位于滇中次级块体与印支块体下方，可能是新特提斯洋板片与上部印度板块间断离并部分滞留在转换带底部的结果；北侧川西地区异常增厚可能与上方岩石圈拆沉并降至转换带有关；腾冲火山起源可能是板块俯冲过程中发生断离造成软流圈物质部分熔融，湿热物质上涌所致.  相似文献   

使用宽频带地震记录研究2017年6月24日茂县新磨滑坡的动力学过程   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

黄兴辉  李正媛  余丹  许强  苏金蓉 《地球物理学报》2018,61(10):4055-4062

北京时间2017年6月24日5时39分左右，四川省茂县叠溪镇新磨村发生大型岩质滑坡.体积约4.3×10⁶ m³的巨型岩体从山顶脱落，顺坡滑行约2.6 km后破碎沉积；碎屑物掩埋了整个新磨村，造成了巨大的人员伤亡和财产损失.本文使用来自滑坡周围的10个地震台站的宽频带观测资料的长周期信号反演了这次滑坡的受力时间函数；同时使用逐步细化的格点搜索方法得到了滑坡的位置，与其真实位置一致；根据反演的受力时间函数计算了滑坡过程中滑体的运动学参数，得到的滑体运动轨迹与实际路径吻合.综合分析地震信号、受力时间函数和运动学参数表明，本次滑坡主运动的持续时间约为79 s；脱落岩体在5∶38∶50.2启动后持续加速，在5∶39∶37.2达到速度峰值，约为52.1 m·s^-1；这段时间内岩体没有明显的破碎；之后，岩体开始铲刮并裹挟古滑坡造成的碎屑沉积物，自身也开始破碎解体，总体开始减速运动，直到5∶40∶9.2主运动停止；此后，小规模的碎屑散落又持续了约10 s的时间.  相似文献   

鄂尔多斯地块西缘莫霍面起伏及泊松比分布   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

许英才  王琼  曾宪伟  马禾青  许文俊  金涛 《地震学报》2018,40(5):563-581

收集了鄂尔多斯地块西缘的21个宁夏区域地震台网台站和183个中国地震科学探测台阵台站记录到的2015年1月至2016年1月期间的远震P波资料，通过对其进行反褶积提取接收函数，并利用H-Kappa叠加方法计算了研究区内的莫霍面深度和泊松比。结果表明:研究区的莫霍面深度在36—58 km范围内变化，大体呈南厚北薄、西厚东薄的特点，且具有明显的分区特征，即以香山—天景山断裂为界，莫霍面在南北向呈现明显的起伏变化，该断裂以南的地壳增厚方式可能与青藏高原的水平挤压力所导致的上地壳重叠有关；贺兰山东麓断裂两侧的莫霍面深度落差明显，这可能是由于青藏高原东北缘NE向的挤压力以及阿拉善地块与鄂尔多斯地块之间NW?SE向的拉张力共同作用所致。研究区的泊松比整体较高，其中鄂尔多斯地块的平均泊松比要高于青藏高原东北缘的平均泊松比，银川地堑内的高泊松比现象可能与黄河—灵武断裂为超壳断裂有关；研究区内的莫霍面深度与地表高程具有较好的正相关性，说明其地壳均衡效应较好，而整个研究区内泊松比与莫霍面深度的线性关系并不明显。此外，本研究还进一步揭示了研究区内莫霍面深度与泊松比反相关最明显的两个区域，这种明显的反相关关系也表明，构造上的挤压力或拉张力更容易集中在长英质的弱岩层而使地壳增厚或减薄。综上进一步认为，从海原断裂至香山—天景山断裂这一区域及贺兰山东麓断裂两侧区域下方的地壳成分以长英质岩石为主。   相似文献   

基于FFT-MA的随机介质建模方法          下载免费PDF全文

杨修伟  朱培民  毛宁波  徐志伟  肖丹 《地球物理学报》2018,61(12):5007-5018

随机介质是描述地球介质小尺度非均匀性的有效模型，在地震散射波场分析、储层描述等领域具有广泛应用，快速准确的随机介质建模方法是开展相关研究的基础与前提.本文首次将FFT-MA（Fast Fourier Transform Moving Average）算法引入到随机介质建模研究中，分析了该方法与传统随机介质建模方法相比具有的优势，并提出了基于FFT-MA的非平稳随机介质建模方法.建模实验表明，与传统的基于谱分解定理的随机介质建模方法相比，基于FFT-MA的方法在空间域产生随机数序列，使随机数序列与结构参数分离，因此，随机数序列与所建模型存在空间上的对应关系，可以分区域建模和局部修改模型.在非平稳随机介质模型建模时，滑动窗口的大小可以根据自相关长度变化而变化，避免了每个采样点都建立一次完整大小的模型，提高了建模效率.因此，FFT-MA随机介质建模方法能准确构建满足自相关函数要求的平稳及非平稳随机介质模型，具有建模效率高、灵活、实用的优点.  相似文献   

华北克拉通地壳结构及动力学机制分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

武岩  丁志峰  王兴臣  朱露培 《地球物理学报》2018,61(7):2705-2718

本文对布设在华北克拉通三个陆块的199个宽频带台站记录的远震数据进行了接收函数计算.利用H-κ迭代方法获得了该区域基岩地区的地壳结构，平滑处理后作为背景结构模型中的基岩地区地壳结构；利用相邻算法对沉积层地区的接收函数进行了波形拟合计算，获得了沉积层结构，平滑后作为背景结构模型中的沉积层结构；结合前人的研究成果，完善了研究区域的背景结构模型.以此模型为基础，对接收函数进行了CCP（Common Conversion Point，共转换点）叠加成像，获得了Moho面成像结果，对比沉积层的成像结果发现：西部陆块中鄂尔多斯块体东部地区地壳厚度较大，约为42 km，泊松比较低，小于0.24，为长英质含量较多的地壳层；位于中部陆块的山西地堑地壳厚度小于鄂尔多斯块体，且变化较大，西侧地壳厚度约为40 km，东侧重力梯度带附近地壳厚度迅速减薄至36 km左右，张家口-怀来-大同一带出现了地壳的局部抬升，地壳厚度等值线基本以北北东方向为主，与构造带方向基本一致，地堑内泊松比约为0.26~0.28，前人对此区域的层析成像研究结果表明太行山隆起和阴山隆起存在壳内低速层，推测为地壳部分熔融以及上地幔物质上涌造成的；东部陆块中渤海湾盆地的地壳厚度较薄，约为32 km，部分地区小于30 km，其中冀中坳陷带地壳厚度最薄，约为28 km，沉积层基底分布与Moho面分布呈镜像对称趋势，沉积层较厚地区的地壳较薄，推测东部陆块在太平洋板块俯冲作用下，存在北西-南东向的拉张作用，使其内发育了大量断陷盆地.  相似文献   

井下地震计的P波接收函数正演计算及其稳定性研究——以首都圈地区为例          下载免费PDF全文

郑德高  倪四道  杨卓欣  刘志 《地球物理学报》2018,61(10):3964-3979

井下地震计波形记录的P波垂向分量存在频谱极小（spectrum null）现象，导致接收函数的结果不稳定.本文以首都圈地区为例，基于平面波入射的传播矩阵理论，发展了用于计算井下地震计的接收函数正演方法.在此基础上，分析了井下地震计波形垂向分量频谱极小现象，研究其对接收函数稳定性的影响.结果表明，井下地震计波形记录垂向分量的频谱极小开始出现的频率和地震计的埋深相关.该现象可造成反卷积提取的接收函数不稳定，且不稳定情况出现在频谱极小附近的频段，可通过选择合适的高斯因子压制其对接收函数的影响.  相似文献   

2013年芦山地震震源区地壳介质地震波速变化的特征分析          下载免费PDF全文

王俊  郑定昌  张金川  詹小艳  钱婷 《地球物理学报》2020,63(2):517-531

为探究芦山M7.0级地震后5年多来，震源区龙门山断裂带西南段介质波速的变化规律，本文基于2012年4月至2018年4月共6年的连续波形数据，运用移动窗互谱与频域偏振等分析方法，结合背景噪声源的特性，对不同深度范围内的相对波速变化以及震后的恢复过程与机制进行了研究.获得的主要认识包括：（1）年尺度而言，震源区周期为1~20 s的背景噪声场相对稳定，但成分复杂、2~10 s频带内至少存在2个能量相对稳定的噪声源；不同周期噪声的能量，在月变与季节性上的变化特征差异明显.（2）获得了长时间尺度、不同频带内介质相对波速的背景变化水平，1~2 s、2~4 s的波动幅度（约为±0.04%）与季节性变化规律强于4~10 s、10~20 s的，结合与降雨量相关的地下水位模型能很好地解释其变化规律.（3）震源区的同震波速降低现象清晰，降幅约为0.08%~0.1%；空间上，波速下降最为显著的区域主要集中在龙门山断裂带两侧约70 km范围内，其中四川盆地一侧平均约为0.1%，略高于青藏高原（0.08%）一侧；在断裂带内的降速不显著.对不同子频带进行测量的结果显示，震后除10~20 s外，其余3个子频带的相对波速在震后较短时间内（约20天左右）均出现较大幅度的波速降低现象，其中4~10 s的平均降速最大（约为0.08%），分析认为主震及大量余震的松弛效应是引起介质波速下降的主要原因.（4）震后大约1年左右，波速变化基本恢复到震前水平，且至2018年4月前未观察到大幅的波速变化现象，总体上各频带内的结果均沿零线小幅波动.  相似文献