《率和状态相关摩擦律与地震复发周期的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《率和状态相关摩擦律与地震复发周期的研究（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、， 图书分类号：P 3 1 5单位编码：8 5 4 0 6 学号：2 0 0 9 2 0 3 工学硕士学位论文 率和状态相关摩擦律与地震复发周期的研究 硕士研究生： 导 师： 申请学位级别： 学科： 专业： 研究方向： 郭宝玲 赵纪生研究员 工学硕士学位 土木工程 岩土工程 岩土地震工程 中国地震局工程力学研究所 中国哈尔滨 ：一：零一二年五月 M a s t e r SD e g r e eT h e s i s E a r t h q u a k e r e c u r r e n c ei n t e r v a la n dr a t ea n d s t a t ed e p e n
2、 d e n tf r i c t i o nl a w M a s t e rC ：a n d i d a t e ： T u t o r ： S u b j e c t ： S p e c i a l t y ： R e s e a r c hF i e l d ： G u oB a o l i n g P r o f Z h a oJ i s h e n g C i v i lE n g i n e e r i n g G e o t e c h n i c a lE n g i n e e r i n g G e o t e c h n i c a lE a r t h q u a k
3、 eE n g i n e e r i n g I n s t i t u t eo fE n g i n e e r i n gM e c h a n i c s ，C h i n aE a r t h q u a k eA d m i n i s t r a t i o n H a r b i n C h i n a M a y , 2 0 1 2 独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果，也不包含为获得中国地震 局工程力学研究所或其它教育机构的学位或
4、证书而使用过的材料。对本文 的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示谢 意。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：雠签字日期：五应么 学位论文版权使用授权书 本人完全了解中国地震局工程力学研究所有关保留、使用学位论文的 规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅；本人授权中国地震局工程力学研究所可以将本学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文，允许被查阅和借阅。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 论文作者签名：雄盐 导师签名： 签字
5、l q 期：2 壁2 。笸3 签字日期： ) 么 摘要 摘要 早期岩石摩擦试验显示，岩石间滑动有两种形式，不稳定滑动( 粘滑) 和稳定滑动( 蠕滑) 。研究发现，岩石界面的粘滑过程与地震的发震过程相 类似，粘滑已成为地震形成机制之一。因此，粘滑现象的研究对分析断层 稳定性和理解地震形成过程具有实质性意义。 在一系列实验的基础上，D i e t e r i c h 和R u i n a 提出并完善了率和状态相 关性摩擦律。根据不同的状态变量进化方程，该摩擦律又分为滑移变化律 ( s l i pl a w ) 和缓慢变化律( s l o wl a w ) 两种形式。后期研究表明，含有一个单独 状态
6、变量的摩擦律就已经能够很好的描述单自由度弹簧一滑块体系的粘滑 现象。在单自由度弹簧一滑块模型体系中，速率相关性参数( 口b ) 值的符 号控制体系滑动的稳定性。在微小扰动情况下，若口b 0 ，体系的摩擦力 随着滑动速率的增加而增加，体系表现为速率强化现象，对应蠕滑运动； 反之，若口b O t h em o d e ls h o w s v e l o c i t y h a r d e nm o v e m e n t i nw h i c hf r i c t i o ns t r e n g t hi n c r e a s e sw i t hs l i pr a t e ； i f (
7、 a - b ) O ，v e l o c i t y w e a k e np h e n o m e n o nw i l lO C C U r ，i nw h i c hf r i c t i o ns t r e n g t h a n ds l i pr a t ec h a n g ei nt h eo p p o s i t ed i r e c t i o n s C o n s i d e r i n gt h em o d e lu n d e r Q u a s i s t a t i cs t a t ea n dd y n a m i cs t a t er e s
8、p e c t i v e l y w ec a no b t a i nt h em o d e l S s t a b i l i t yc o n d i t i o na n di t sc r i t i c a lv a l u e S e i s m o g e n i cp r o c e s sa l o n gaf a u l t Si n t e r f a c e s i m p l yd e s c r i b e da sas t a b l e s l i d i n g s t a b l ec y c l e ，i Ss i m i l a rt ot h e
9、m o d l e Ss t i c k s l i p ，a n dS Ot h es t a b i l i t y c o n d i t i o ni s I nt h i sp a p e r , t w om a i nq u e s t i o n s ，w h i c hc a u s e dt h es t i c k - s l i p p h e n o m e n o na n dh o wp a r a m e t e r sa f f e c t e do nt h es t a b l ep e r i o d ，w e r ed i s c u s s e d
10、b yn u m e r i c a ls i m u l a t i o no nt h em o d e l I nt h el a s tp a r t ，X i a n s h u i h e X i a o ji a n gf a u l tz o n e ，w h i c hi Sc o n c e r n e db y s e i s m o l o g i s t sd u et oi t sf r e q u e n ts e i s m i ca c t i v i t ya n ds t r o n gt e c t o n i cm o v e m e n t W a
11、ss t u d i e do nt h et i m ed i s t r i b u t i o no fM 7 0e a r t h q u a k e sa n dt h ea v e r a g e r e c u r r e n c ei n t e r v a lo fc h a r a c t e r i s t i ce a r t h q u a k e si n t h i sf a u l tz o n e 1 1 l e n s e v e r a lg r o u p so f 也em o d e l Sp a r a m e t e r sw e r eg i v
12、 e ni no r d e rt of i tt h er e s u l t s b e l o w K e y w o r d s ：g i c k - s l i p ，r a t ea n d s t a t e d e p e n d e n tf r i c t i o nl a w ，s t a b i l i t y ， X i a n s h u i h e - X i a o j i a n gf a u l tz o n e 1 1 1 日录 目录 摘要I A B S T R A C T I I I 目录V 第一章绪论 1 1引言1 1 2 选题依据和意义1 1 3研究
13、背景2 1 4 1 5 第二章 2 1 2 2 2 4 2 5 第三章 3 1 3 2 3 3 1 3 1摩擦律2 1 3 2 时间相关的摩擦律3 1 3 3 速率相关的摩擦律4 1 3 4 率和状态相关摩擦律5 研究现状5 本文的研究内容7 界面摩擦模型及其稳定性 引言9 模型的描述9 2 2 1率和状念相关摩擦律9 单自由度体系及体系的稳定性1 2 2 3 1 单自由度体系1 2 2 3 2 单自由度体系的稳定性1 4 线性化的摩擦律1 6 本章小结18 断层模型参数对稳定性的影响 引言19 摩擦律19 数值模拟结果2 0 3 3 1参数的选择2 0 3 3 2 数值方法2 1 3 3 3 模拟结果2 4 参数对断层稳定性的影响2 5 3 4 1a ，b 值对断层稳定性的影响2 5 3 4 2 刚度k 对断层稳定性的影响2 8 3 4 3参数D c 对稳定性的影响3 2 3 4 4F 应力仃对断层稳定性的影响3 3 V 中国地震局工程力学研究所硕：l ：学位论文 3 4 5 加载初速率瓯对稳定性的影响3 5 3 5 本章小结3 6 第四章鲜水河叫、江断裂带上的应用分析 4 1 引言3 7 4 2 鲜水河小江断裂带概况3 7 4 2 1区域地质背景
