基于分形理论及损伤力学的地震孕育模式研究

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该文的完成即是对地震机理所作不懈努力探索的成绩之一.在这里作者将连续损伤力学、现代分形科学等应用于地震的分析研究中取得了如下的结论和成果:1.在综合分析研究现今地震孕育模式的基础上,提出将损伤力学应用于地震及地震孕育模式的分析研究中,参考有关文献利用能量等效性假设导出了耦合损伤的有限元列式.应用这些公式编制了分析孕震及发震的计算机模拟程序;2.应用所遍程序就坚固体孕震模式进行了计算分析,给出了孕震区域场中应用、应变、应变能、损伤、岩石的物理力学参数以及地震时地面位移场等的时空分布演变规律;3.适应于地震孕育系统的理论,提出整体损伤的概念,用于描述地震孕育系统(结构)局部区域或整体系统(结构)的损伤状态,并给出了用分布损伤来确定系统整体损伤状态的计算公式;4.考虑地球运动的不稳定性,在宏观上论述了地壳运动和地震发生的动力来源;5.利用计算得到的应力、应变、损伤等时空分布场,很直观地对地震的一些主要前兆进行了力学分析和解释,使人们从理性上对地震前兆有了一个清晰的认识,也为地震的分析研究和地震的预测预报提供了力学依据;6.利用所得应力、应变、损伤的时空分布和应力、应变的时间曲线变化规律结合实震资料提出了如何应用这些规律进行地震预报的指导性方法;7.应用该文提出的方法对1976年唐山大地震进行了模拟计算,在模拟中给出了断层在孕震过程中的走滑速率、损伤弱化进程、时空演变规律以及地震发生时地面位移的时空演变规律.计算结果与地震的实际情况吻合甚好,说明所用分析理论和方法正确、合理、有效;8.在对唐山地震模拟结果的基础上结合唐山实震资料对唐山地震的孕育过程进行了整体的分析,对地震孕育过程中不同时期出现的一些前兆和现象进行了力学论述,进而对整个华北地区自1966年到1976年发生的邢台地震、渤海地震、海城地震和唐山地震的成因作了整体概括性的解释,从而便人们在宏观上对华北地区的地震孕育有一个整体的认识.
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