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断层破裂过程对减隔震桥梁地震反应的影响

浙江大学学报（工学版） 2021年第12期55卷 2225-2233页

作者：谢旭黄文彤冀龙飞王天佳浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

为了研究断层破裂过程对减隔震桥梁地震反应的影响,提出利用相位特性模拟方向性效应的改进随机格林函数法.以1994年美国北岭地震的断层条件为例,通过与实际地震记录对比验证模拟方法的有效性;应用改进的随机格林函数法模拟相同震中距离... 详细信息

为了研究断层破裂过程对减隔震桥梁地震反应的影响,提出利用相位特性模拟方向性效应的改进随机格林函数法.以1994年美国北岭地震的断层条件为例,通过与实际地震记录对比验证模拟方法的有效性;应用改进的随机格林函数法模拟相同震中距离的4组地震动时程作为输入条件,比较断层破裂过程对相同震中距离、不同方位的减隔震桥梁地震反应影响.结果表明,利用持时包络曲线与相位差分分布的相似性可以方便模拟随机格林函数的地震动加速度时程;在相同震中距离条件下,断层破裂方向的观测点地震动以及对应位置的桥梁结构地震反应明显大于非破裂方向位置的观测点;当破裂方向上地震动时程不具有脉冲特性时,断层周围的减隔震桥梁地震反应主要受地震动强度的影响,桥梁方位的影响不明显.

关键词：随机格林函数法断层破裂过程方向性效应减隔震桥梁相位特性

2011年M_W9.0东日本大地震动力学破裂过程的数值模拟

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地球物理学报 2015年第9期58卷 3133-3143页

作者：刘敦宇胡才博蔡永恩北京大学地球与空间科学学院地球物理系北京100871 中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049 中国科学院大学地球科学学院北京100049

力学上,地震可以看作在应力场作用下由于断层带介质的突然损伤或软化导致的断层带失稳事件.本文基于这个地震动力学模型,利用一种可以模拟断层大位错的有限元方法,研究了2011年MW9.0东日本大地震(Tohoku-Oki)的动力学破裂过程.比较了无... 详细信息

力学上,地震可以看作在应力场作用下由于断层带介质的突然损伤或软化导致的断层带失稳事件.本文基于这个地震动力学模型,利用一种可以模拟断层大位错的有限元方法,研究了2011年MW9.0东日本大地震(Tohoku-Oki)的动力学破裂过程.比较了无障碍体和具有不同刚度障碍体的断层带模型产生的断层位移、位错和应力降.主要结果表明,障碍体的存在并不明显地改变障碍体区域的初始构造应力场.对有障碍体情形,准静态结果显示断层上盘最大逆冲位移和最大剪切位错分别为51m和58m,均发生在海底表面海沟处,与无障碍体的结果(最大剪切位错约55m)相比差别不大;下盘最大倾向位移(-10m)并不与上盘最大值出现在同一位置,而是在障碍体处.障碍体处剪应力降(约11 MPa)大于周围非障碍体区域.障碍体处正应力降的最大值约为3 MPa.模拟结果似乎不支持海山是导致本次地震异乎寻常大位错的原因,而倾向于断层带剪切刚度在地震过程中极度损伤或软化.

关键词：东日本大地震断层破裂过程断层位移应力降有限元方法

云南漾濞6.4级地震强地面运动的模拟和空间分布特征分析

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地球物理学报 2021年第12期64卷 4526-4537页

作者：周红李亚南常莹中国地震局地球物理研究所北京100081 防灾科技学院河北三河065201 矿冶科技集团有限公司矿山工程研究设计所北京100160

北京时间2021年05月21日21时48分云南大理州漾濞县(北纬25.67°,东经99.87°)发生了6.4级地震.本文利用震源破裂过程控制的NNSIM随机有限断层方法,模拟对比了近场6个强震台的加速度、速度、反应谱记录,据此确定了开展近场地震动模拟所... 详细信息

北京时间2021年05月21日21时48分云南大理州漾濞县(北纬25.67°,东经99.87°)发生了6.4级地震.本文利用震源破裂过程控制的NNSIM随机有限断层方法,模拟对比了近场6个强震台的加速度、速度、反应谱记录,据此确定了开展近场地震动模拟所需要的参数的大小,进而建立了近断层200 km范围内的地面运动.分析了漾濞地震近场地面运动的空间分布特征,结果显示此次地震地面运动的峰值速度PGV、峰值加速度PGA以及反应谱分布均表现为圆形分布,无明显的上下盘特征和走向特征,震中极震区峰值加速度超过了400 cm·s^(-2),对应国家标准烈度Ⅸ度.

关键词： NNSIM随机有限断层法强地面运动场断层破裂过程漾濞地震

基于NNSIM随机有限断层法的7.0级九寨沟地震强地面运动场重建

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地球物理学报 2018年第5期61卷 2111-2121页

作者：周红中国地震局地球物理研究所北京100081

北京时间2017年8月8日21时19分在四川阿坝州九寨沟县(北纬33.2°、东经103.8°)发生了7.0级地震,作者利用新提出的震源破裂过程控制的NNSIM随机有限断层方法,对震中约100km范围内强地面运动进行了情景构建,并与研究区范围内的8个强震测... 详细信息

北京时间2017年8月8日21时19分在四川阿坝州九寨沟县(北纬33.2°、东经103.8°)发生了7.0级地震,作者利用新提出的震源破裂过程控制的NNSIM随机有限断层方法,对震中约100km范围内强地面运动进行了情景构建,并与研究区范围内的8个强震测震台观测记录进行了加速度、速度、反应谱对比,对比的一致性说明模拟过程中所应用的各种震源参数适合九寨沟7.0地震的近震源强地面运动重建.论文的后半部分基于相同参数模拟了九寨沟7.0级地震的近震源强地面运动场的空间分布,结果显示此次地震强地面运动的PGA、PGV以及反应谱分布均呈现出以震中为圆心的圆形分布,不具有大地震沿断层走向的分布特点.论文最后关于反应谱的讨论,揭示了此次九寨沟县城灾害不重的直接原因.

关键词： NNSIM随机有限断层法强地面运动场断层破裂过程拐角频率

地震动力:由巨观到微观——1999年台湾集集地震

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物理 2009年第7期38卷 462-470页

作者：马国凤中央大学地球科学系暨地球物理研究所台湾中坜32001

决定地震发生时的断层破裂能量和了解一个断层带的孕育与发展都需要地震和地质数据的结合.在一个大地震的发生过程中,藉由地震仪的记录分析,了解地震断层破裂过程中其断层的几何破裂行为及其机制,甚至分析其运动学上的灾害行为.在地震... 详细信息

决定地震发生时的断层破裂能量和了解一个断层带的孕育与发展都需要地震和地质数据的结合.在一个大地震的发生过程中,藉由地震仪的记录分析,了解地震断层破裂过程中其断层的几何破裂行为及其机制,甚至分析其运动学上的灾害行为.在地震源分析中文章作者将以上行为分析称为地震的巨观分析.而地震的微观分析,则是以探讨当地震断层及破裂前缘持续向前前进时,其所需的破碎能量及其形成的极小颗粒之断层泥的物理化学机制.此断层滑移带中的断层泥之物理机制、化学组成及地震断层滑移带厚度,皆为了解地震滑移时摩擦行为及能量释放的重要参数.地震的巨观及微观行为的结合分析,为地震学上重要的突破,使人们得以进一步了解地震破裂过程中的摩擦行为、温度及压力的变化,并探讨地震时造成的地表位移、速度及加速度行为.但断层滑移带的断层泥并不易获得,除非有清楚的深部断层几何,并能以深钻的方式取得断层泥材料进行分析.1999年7.6级的台湾集集大地震产生地表或近地表8—12m的滑移,此近地表的滑移是钻井容易达成的,因此提供一次难得的机会,得出大地震滑移带的断层泥了解大滑移断层的动力机制.而2008年四川汶川地震为另一了解此巨观与微观机制的地震.

关键词：断层破裂过程地震动力深钻断层泥滑移带物理化学