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国家自然科学基金(40974020): 作品数：10 被引量：85H指数：6; 相关作者：朱守彪缪淼袁杰谢富仁陆鸣更多>>; 相关机构：中国地震局中国科学院中国地震局地球物理研究所更多>>; 发文基金：国家自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项地震动力学国家重点实验室开放基金更多>>; 相关领域：天文地球交通运输工程金属学及工艺更多>>

地震滑坡的动力学机制研究被引量：15: 2013年; 地震滑坡会造成巨大灾害,但对其动力学机制的认识还十分有限.本文根据汶川地震中主要滑坡体的几何及运动特征,抽象出一般的概念模型.通过基于不连续变形体动力过程的有限单元方法,对滑坡的运动特征及动力学过程进行数值模拟.计算结果定量给出了在地震动的作用下,滑坡体运动的全部历程,特别是展示了滑坡的启动、滑移、抛射、碰撞、飞行以及爬升等典型的运动学特征.计算结果表明,在地震动惯性力及重力的共同作用下,当克服了滑坡体与滑床之间的摩擦力后,滑坡启动,滑坡体沿滑床由慢到快滑行,直至从滑床上抛射出去.根据对地震动加速度进行的频谱分析以及对山体进行振型研究的结果可以推知,汶川大地震很有可能让震中及附近地区的山体发生共振,加上高山地形本身的放大效应,致使山坡上的地震动得到显著增大,从而导致了汶川地震诱发的滑坡事件特别频繁,滑坡灾害极其严重.模拟结果还显示:地震动的方向、振幅、频率、持续时间以及接触面上的摩擦关系对滑坡体的稳定性影响很大.因此,本研究对于认识地震滑坡的动力学机制、评估地震灾害以及对于研究地震动态触发问题等有重要的科学意义.; 朱守彪石耀霖陆鸣谢富仁; 关键词：地震滑坡动力学汶川地震

断层阶区对震源破裂传播过程的控制作用研究被引量：10: 2014年; 地震破裂能否穿越断层阶区(stepover)引发更大震级的地震是震源动力学研究的重要内容.本文利用不连续变形体接触力学的动态有限单元方法,模拟断层阶区对地震破裂传播的控制作用.通过改变断层周边初始应力场、断层面上的摩擦本构关系以及断层阶区的间距大小来分析各个因素对破裂传播的影响,并定量分析产生这些影响的力学机制.模拟结果表明:断层面上的摩擦系数减小或断层周边区域内的初始剪应力增大,都将增加断层破裂跳跃阶区传播的可能性;此外,若断层阶区间距越小,断层破裂也越容易跳跃阶区传播.计算结果还显示:断层上的摩擦系数大、初始剪应力小、断层阶区间隔大,那么此阶区所在之处将可能是断层破裂的终止位置;相反,当断层面上的摩擦系数较小、初始剪应力较大、断层阶区间隔较小,破裂就容易穿越阶区而出现较大的地震.同时,从模拟结果可以看出,在发震断层破裂停止后,应力将继续向四周传播;当应力积累达到破裂极限时,触发断层阶区中的另一断层产生破裂,因此在破裂跳跃断层阶区的过程中存在一个时间延迟.最后,破裂能否跳跃断层阶区,可以利用库仑应力在空间的分布进行合理的解释.; 袁杰朱守彪; 关键词：应力场

台湾碰撞带现今地壳变形场特征及其动力学成因的有限单元法模拟研究被引量：4: 2015年; 台湾是菲律宾海板块与欧亚板块会聚、碰撞的产物,区内地质构造复杂,地震频发,变形强烈.为定量研究台湾地区变形特征及其动力学成因,文中运用二维不连续变形体弹性力学的有限单元计算方法,利用台湾地区1995—2005年GPS的观测结果作为边界约束,对台湾地区地壳变形场进行了模拟.计算结果显示,台湾中部地区主要呈压缩状态,但在台湾的东北部及南部地区出现了拉张的变形环境.变形程度最大的区域位于台湾东部海岸山脉及其附近海域,同时,计算给出台湾纵谷断裂滑移速率约为13.8～23.5mm/yr,由于纵谷断裂对变形的吸收,因此变形在纵谷断裂以西及西北地区迅速衰减.此外,计算结果还发现,计算给出的台湾岛上的速度值与GPS观测结果吻合得较好;计算给出的主应力方位与地应力观测及震源机制解结果也颇为一致.由此说明文中的有限元模型是合理的.此外,计算结果还表明,菲律宾海板块向北西方向的推挤,板块边界形状,观音、北康高地的抵阻,冲绳海槽扩张及琉球海沟的向南后撤以及断裂作用等,共同造成了台湾地区现今变形场的主要格局.; 龙小刚朱守彪; 关键词：GPS观测变形场动力学成因

汶川地震震间与同震变形过程的有限单元法模拟研究: ＜正＞破坏力巨大的2008汶川大地震发生在现今断层滑移及变形速率均很小的龙门山断裂带上。该断裂带是一个具有高倾角、铲状的逆冲构造体系,在15 km以上具有高倾角（～70°）,但在15km之下的倾角变缓,在30°～40°之...; 朱守彪; 文献传递

地震滑坡的动力学机制研究: ＜正＞2008年5月12日在四川省发生了汶川Ms8.0强烈地震。该地震发生于青藏高原东缘的龙门山断裂带上。地震造成的地表破裂带长度达约300km,最大垂直及水平向错距分别约为6.2m和4.9m。强烈的汶川地震造成了大量的...; 朱守彪

断层两边材料异性对强地面运动的影响: 许多断层区域内,尤其是在板块边界上的断层区域,断层面两边的材料属性通常呈现出极大的不同。这一现象主要是由于跨断层的地质运动及断层周边岩石损伤所造成的。研究断层两边材料异性对于分析地震的危险性及地震的物理本质,都有着重要的...; 袁杰朱守彪

A finite-element simulation of 2008 Wenchuan earthquake and implications for numerical earthquake prediction: 2011年; The dynamic process of the 2008 Wenchuan earthquake is simulated by finite-element method(FEM) ,and the results suggest that we may be able to estimate the occurrence time,location,and magnitude of similar earthquakes in the future.Thus a numerical earthquake prediction(NEP) program is proposed;the reliability of it is dependent on its gradual refinement and the parameters used in the models.; Zhu Shoubiao; 关键词：地震预报计划 FEM

2013年芦山M_S7.0地震产生的静态库仑应力变化及其对余震空间分布的影响被引量：27: 2013年; 2013年4月20日芦山MS7.0地震发生在龙门山断裂带的西南段,距2008年汶川MS8.0地震仅约85km,时间上仅相隔5年.首先计算了汶川地震的静态库仑应力变化对本次芦山地震的影响,得出芦山地震是由汶川地震触发造成的(库仑应力上升了0.012 MPa);进一步计算了芦山地震与汶川地震这两次大地震共同产生的静态库仑应力变化.结果表明,芦山地震的余震受前面两次大地震的共同影响,而不仅仅是芦山地震单独作用的结果,超过85%的余震发生在两次地震共同产生的静态库仑应力变化增大的地方,而芦山地震本身触发不了本次的余震序列(仅48.7%的余震位于主震所产生的应力加载区).此外,计算结果表明芦山地震本身对周边断层影响较小,仅龙门山断裂带的东北段受到一定的加载作用;而由于汶川地震的作用,安宁河断裂、大凉山断裂、马尔康断裂、岷江断裂和虎牙断裂呈卸载趋势,仅鲜水河断裂东南段和龙门山断裂中段受到加载作用,这均会加速断层上新地震的发生.; 缪淼朱守彪

1999年台湾集集地震与2008年汶川地震余震序列的比较研究: 1999年9月21日发生在台湾集集的M_W7.6地震是20世纪台湾岛内破坏性最大的地震,2008年5月12日发生在汶川县的M_S8.0地震是21世纪初影响中国大陆最大的地震。汶川地震发生在青藏高原东缘的龙门山断裂带上。龙...; 刘杨朱守彪; 文献传递

断层自发破裂动力过程的有限单元法模拟被引量：12: 2014年; 断层自发破裂动力过程的研究对于认识地震过程及减轻地震灾害有着重要的科学意义.为合理地模拟断层的自发破裂过程,本文首先对经典的滑移弱化摩擦关系进行了改进,然后利用有限单元方法对破裂过程进行动态数值模拟.模拟结果表明,利用改进后的摩擦关系能够产生脉冲型(pulse-like)破裂模式,而经典的滑移弱化摩擦关系不能产生这种破裂形态.模拟结果还显示,断层自发破裂过程受初始应力场及摩擦关系影响,当初始应力场中剪应力水平较低时,容易产生脉冲型破裂;但当初始剪应力较高时,会产生裂纹型(crack-like)破裂.这个现象与在实验室里进行的岩石破裂实验结果是一致的.在相同的初始应力情况下,若滑移弱化摩擦本构关系中的动摩擦系数较大,断层将易于产生脉冲型破裂;若动摩擦系数较小,将倾向于产生裂纹型破裂.此外,本文也采用速率弱化摩擦关系对断层自发破裂过程进行了模拟,结果发现,在初始场及其他条件不变时,如果摩擦关系中的b-a值较小,容易产生脉冲型破裂;如果b-a值较大,会产生裂纹型破裂.; 袁杰朱守彪

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