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活断层形变规律数值模拟研究

目录

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2.1活断层活动性分析进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.2地震数值模拟技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.4技术路线与研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

活断层地质背景与形变理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.1区域地质构造特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.1.1地质概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.1.2构造应力场分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.2活断层识别与活动性评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.2.1断层几何形态解析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.2.2形成年代与必威体育精装版活动事件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.3断层形变机制及其物理模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.3.1应力应变关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.3.2介质本构方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

数值模拟模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.1模拟区域与边界条件设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.2地质模型离散化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.2.1网格划分策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.2.2材料参数选取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.3数值计算方法选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.4模拟软件平台介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

基于数值模拟的形变规律分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

4.1静态应力状态下断层形变．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

4.2动载荷作用下形变响应特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

4.2.1远场地震波影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

4.2.2近场动应力效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

4.3长期循环加载下累积位移研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

4.4断层破裂模式与区域影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

结果验证与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

5.1模拟结果与实测数据对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

5.1.1地面破裂带特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

5.1.2地震交叉验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

5.2数值模拟的不确定性与改进空间．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73

5.3断层未来活动趋势探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

结论与展望．．．