位错理论在西安地面沉降模拟中的应用
位错模型模拟昆仑山断层不均匀错动引起的地面变形的开题报告
位错模型模拟昆仑山断层不均匀错动引起的地面变形的开
题报告
一、研究背景
我国西北地区位于欧亚板块与印度板块的交界处，是地震高发区之一。
其中，昆仑山断裂带作为该地区的重要地震带，已经发生过历史性的大地震，并且一直处于活跃状态。
从地球物理和地质学的角度来看，昆仑山断裂带上的错动不是均匀的，而是存在着很多不同方向、不同大小的位错。
这些位错在破裂过程中会互相作用，从而导致地面变形，进而影响到区域内的地震活动。
因此，对于昆仑山断层带的地质特征和错动机制的深入研究，对于预测地震风险、提高地震预警能力及相关减灾工作具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在利用位错模型，针对昆仑山断裂带的不均匀错动特征，通过数值模拟来研究位错的数量、方向和大小对地面变形的影响，进而深入探究昆仑山断层带的错动机制和地震活动规律。
三、研究内容和思路
1.收集昆仑山断裂带的地质数据及相关文献，分析区域内不同类型的位错分布特征。
2.利用Matlab等软件建立位错模型，并探究不同方向、不同数量和大小的位错对应的地面变形规律。
3.对模型结果进行验证和修正，进一步探究位错之间的相互作用机制。
4.评估模拟结果与实际地震活动的吻合度，辨别位错模型对于理解昆仑山断层带的错动机制和地震活动规律的诊断和预测作用。
五、研究意义
研究结果可为深入理解昆仑山断裂带的错动机制、预测地震风险和提高地震预警能力提供理论基础和科学支撑。
同时，对于加强地震灾害防范、减轻地震灾害损失具有重要实践意义。
利用压密方程计算分析西安市地面沉降特征
利用压密方程计算分析西安市地面沉降特征瞿伟;徐超;张勤【摘要】Using groundwater data of Xi'an area ,this paper adopts the compaction equation to calculate the theoretical value and distribution characteristics of land subsidence caused by pumping groundwater .The calculation is based on the regional hydrogeological structure model and under the ideal conditions without considering the lag compress deformation of viscous soil .T he results show that :under the idealstate ,the maximum theoretical value of land subsidence is significant accommodated at two areas .One is high-tech development zone located on the southwestern of Xi'an city ,and another is Qujiang new district located on the southeastern of Xi' an city .And the trends of the subsidence overall show an increasing from the northern to the southern .The calculated results have agreeable consistency with InSAR monitoring results .The distribution of land subsidence in Xi' an area will be also affected by the active ground fissures .The subsidence curve is nearly extending in NE direction .These results can better reflect the trend characteristics of subsidence and significant subsidence regions under the influence of pupming groundwater factor ,which can provide macro reference information for prediction of the land subsidence hazard .%利用西安市地下水位监测资料 ,基于水文地质三维结构模型 ,在不考虑粘土层滞后压缩变形的理想情况下 ,采用压密方程计算获得西安市抽取地下水可引起的理论地面沉降量及沉降分布特征 ,结果表明 :计算所得沉降显著区位于西安市西南部的高新区及东南部的曲江新区 ,沉降量呈由北向南递增的特征 ,与InSAR监测结果整体趋势具有较好的一致性 ;地面沉降分布特征受到活动地裂缝影响 ,沉降曲线呈近NE向偏转展布.研究结果可为沉降灾害预防研究提供宏观的参考信息.【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2016(025)002【总页数】5页(P6-10)【关键词】地面沉降;压密方程;InSAR;地裂缝【作者】瞿伟;徐超;张勤【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安 710054;西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西西安 710054;长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安 710054;西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西西安 710054;长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安 710054;西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】TU196西安市是我国地面沉降灾害最为严重的城市之一，该区域地面沉降最早发现于20世纪50年代末，随后在西安市逐渐形成了多个严重的沉降漏斗，虽然近些年来采取了一系列限采地下水等措施，但随着城市建设过程中对于地下水的持续开采、建筑规模的不断扩大，地面沉降灾害也在不断的发展，这种灾害对于城市可持续发展的危害不容小视[1-2]。
地震位错理论在地震学研究中的作用与存在的问题
地震位错理论在地震学研究中的作用与存在的问题孙文科【期刊名称】《国际地震动态》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】1页(P17)【作者】孙文科【作者单位】中国科学院计算地球动力学重点实验室,北京100049【正文语种】中文现代大地测量技术（VLBI，GPS，InSAR，海洋测高，以及重力卫星等）的发展使得全球范围内可以监测到同震变形，例如，位移、重力、大地水准面和应变等。
这些大地测量及地球物理信息可用来研究震源机制、地球内部构造、断层反演、大地测量结果解释以及确定震源参数等。
而这些研究需要建立在精细完善的位错理论之上。
因此，位错理论的重要性不言而喻。
然而，半无限空间介质模型的位错理论仍然被广泛使用，尽管它具有数学上的简洁性和解析性，然而，由于这样的物理模型与球形地球差异太大，完全忽略了地球的几何形状甚至层状构造，使其计算结果因忽略曲率和层状构造而产生较大误差，同时在地球表面上的应用范围也是有限的。
汪荣江等在2006年提出了关于层状黏弹介质模型的同震与震后变形的一般计算公式，包括位移、应变、大地水准面和重力变化等。
然而，由于没有考虑地球的曲率，其结果也不完美。
为了考虑更实际的地球模型（例如，SNREI:球对称，不旋转，弹性和各向同性），Sun在1992年、Sun和Okubo在1993年以及Sun等在2009年发展了相应的位错理论，定义了位错Love数并且给出了全部4个独立点源的格林函数。
这个理论可以用来计算全球任意点的同震位移、应变、大地水准面和重力变化等。
本文将讨论各种地球模型的位错理论的特点及存在的问题，定性定量回答各种位错理论的适用范围及误差等。
1 方法为了研究地球的曲率和层状构造的影响，Sun和Okubo在2002年比较了半无限空间介质和球形地球模型位错理论的位移变化结果。
通过均质地球模型和半空间介质模型结果的比较，得出曲率的影响；而比较均质球和层状球的结果则得到层状构造的影响。
位错应用举例
9、位错应用举例1、加工硬化材料经过冷加工变形后，强度（硬度）显著提高，而塑性则很快下降，即产生了加工硬化现象。
（1） 单晶体的加工硬化曲线金属的加工硬化特性可以从其应力------应变曲线反映出来。
图1是金属单晶体的典型应力----应变曲线（加工硬化曲线），其塑性变形是由三个阶段所组成：第一阶段：当切应力达到晶体的临界分切应力值时，变形就开始进入第Ⅰ阶段，此阶段接近于直线，其斜率1θ很小（由于,γτθd d =或dsd σθ=，应力随应变而提高的速率，故称θ为加工硬化速率或加工硬化系数），1θ一般为~G 410-的数量级（G 是材料的切变模量），说明第Ⅰ阶段的应力增加甚小，硬化效应甚小，通常称之为易滑移阶段；第Ⅱ阶段：其特点是加工硬化十分显著，应力急剧增加，此阶段亦呈直线，但∏θ远远高于1θ，几乎恒定为~300G ，第Ⅱ阶段有时称为线性硬化阶段； 第Ⅲ阶段：是加工硬化速率下降区域，Ⅲθ随着应变的增加而不断下降，硬化曲线呈抛物线状，故称为抛物线型硬化曲线。
上述的三阶段加工硬化曲线是典型的情况，各种晶体的是实际曲线因晶体类型、晶体位向、杂质含量以及试验温度等因素的不同而有所变化，但总的来看其基本特征是一样的，只是各阶段的长短有所不同甚至某一阶段未能出现而已。
下图中举出三种常见晶体结构的金属单晶体的硬化曲线，其中面心立方晶体θ与面心立方显示出典型的三阶段加工硬化情况；密排六方金属的Ⅰ阶段硬化率1金属相近，但密排六方金属单晶体的第Ⅰ阶段通常很长，远远超过其他结构的晶体，以致其第Ⅱ阶段还未充分发展时试样就已经断裂了；高纯度体心立方金属的室温应力---应变曲线也与面心立方金属的曲线相类似，具有加工硬化的三个阶段，但如果含有微量杂质原子，则因杂质与位错交互作用，将产屈服现象并使曲线有所变化。
（2）、加工硬化现象的解释在硬化曲线的第1阶段，由于晶体中只有一组滑移系发生滑移，在平行的滑移面上移动的位错很少受其它位错的干扰，故可移动相当长的距离并可能到达晶体表面，这样位错源就能不断地增值出新为错，使第1阶段产生较大的应变。
位错理论在大地形变测量资料解释中的应用研究
位错理论在大地形变测量资料解释中的应用研究
王泽文
【期刊名称】《地壳形变与地震》
【年(卷),期】1991(11)1
【摘要】本文首先针对目前位错理论应用中所出现的一些实际问题,着重讨论了非均匀分布的位错函数对地表位移场的影响,导出了直立、矩形平面断层之位错函数呈线性分布时的严格解析表达式,并给出了任意形式的位错函数对地表位移场影响的一般结论。
然后,简要地讨论了断层面为曲面时的影响。
最后,运用位错理论,对新丰江水库1964年5.3级地震的震源参数重新作了反演,并对该次地震的全过程作了一些分析。
【总页数】6页(P23-28)
【关键词】位错理论;地震;震源参数;形变;测量
【作者】王泽文
【作者单位】国家地震局测量大队
【正文语种】中文
【中图分类】P315.3
【相关文献】
1.基于反演理论的大地测量形变分析与解释的理论和方法 [J], 党亚民
2.用会聚束电子衍射测量循环形变铝中位错胞壁附近的弹性应力 [J], 邹化民
3.用大地测量资料反演的1976年唐山地震的位错模式 [J], 陈运泰;黄立人;林邦慧;
刘妙龙;王新华
4.位错理论在大地形势测量资料解释中的应用研究 [J], 王泽文
5.利用大地测量数据反演地震位错Love数和格林函数的理论与方法 [J], 杨君妍;孙文科
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
利用粘弹性球体位错理论研究2011年日本Mw9.0地震引起的震后位移时空变化
震 后形 变机 制主要 有震 后 余 滑
、粘 滞 性 松 弛＿ Байду номын сангаас
和 孔 隙 流体 回弹 三种 。 震 后
余 滑是 由震后 破裂 断 层 周 边 继 续 破 裂 造 成 的 ， 在 震 后 初 期 表 现 明显 ，然 后 随 时 间迅 速 衰
减； 粘 滞性 松 弛效 应是 地 幔物 质应 力松 驰 引起 的随 时 间积 累的 震后 形变 ； 孔 隙 流体 回弹 是
刘 泰 ， 付 广 裕 ， 苏小 宁 。
（ １ ． 中 国地 震 局 地 震 预 测 重 点 实 验 室 。 地 震 预测 研 究 所 ，北 京 １ ０ ０ ０ ３ ６ ； ２ ． 中 国科 学 院 计 算地 球 动力 学 重 点 实验 室 ，北 京 ｌ ０ ０ ０ ４ ９ ；３ ． 同济 大 学 测 绘 与 地 理 信 息 学 院 ， 上 海 ２ ０ ０ ０ ９ ２ ）
＊
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ ０ ９ — １ ９ ； 修 改 回 日期 ：２ ０ １ ６ ０ ９ — ２ ６ 基 金 项 目： 国家 自然 科 学 基 金 （ ４ １ ５ ７ ４ ０ ７ １ ） ；国家 国 际 科 技 合 作 专 项 项 目 （ ２ １ ０ ５ ＤＦ Ｒ２ １ １ ０ ０ ） ；中 国 地 震 局 地 震 预 测 研 究 所 基 本 科 研业 务 费专 项 （ ２ ０ １ ５ Ｉ Ｅ Ｓ ０ ３ ０ ２ ，２ ０ １ ２ Ｉ Ｅ Ｓ ０ １ ０ ３ ０ ５ ） 作 者简 介 ： 刘泰（ １ ９ ９ ２ 一 ） ，男 ，湖北 荆 州 人 ，在 读 硕 士 研 究生 ， 主要 从 事 地 震 位 错 形 变 研 究 。 通 讯作 者 ： 付广裕 ， 研 究 员 。Ｅ ｍａ ｉ ｌ ： ｌ ｕ ｇ ？ ， ｒ ＠ｃ ｅ ａ — ｉ ｅ ｓ ． ａ ｃ ． ｃ ｒ ｌ
向错-位错组合模型模拟渭河盆地地壳水平变形特征
向错-位错组合模型模拟渭河盆地地壳水平变形特征张永;张永志;瞿伟【期刊名称】《地震工程学报》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】基于向错-位错组合模型模拟渭河盆地内主要断层的滑动与转动运动变形，通过数值计算获得断层滑动及转动变形引起的地表水平位移，并与盆地内实测GPS水平位移进行了对比。
结果表明：采用向错-位错组合模型能够完整地描述断层实际的滑动与转动运动变形状态，组合模型模拟断层滑动与转动引起的地表水平位移与实测GPS水平位移，无论在量级或是运动趋势上均具有较好的一致性特征。
%The Weihe Basin,which is situated in the middle of China,was the area of interest for this study.The basin is several hundred kilometers long and forms an S-shape,representing a deep rift that divides China into eastern and western parts.Bounded by the Ordos,North China, and South China blocks,the Weihe Basin is the accommodation zone for the differential motion of these three blocks and also the border and decoupled strip of tectonics between western and east-ern China.We simulated the deformation state of the main fault slip and rotation in the Weihe Basin using a combined disclination-dislocation model.The horizontal displacements caused by fault slip and rotation were acquired through numerical calculation and compared with GPS-meas-ured horizontal displacements in the Weihe Basin.The results were asfollows.(1 )The move-ments of fault slip and rotation can be described wellby the combined disclination-dislocation model,and there are only small differences between the modeling results and monitoring data. (2)Use of only the dislocation model does not adequately describe the activity features of the faults within the Weihe Basin that show slip and rotation,and there are significant differences between the model results and monitoring data,particularly in the direction of crustal movement. (3)Compared to the dislocation model,there is good consistency between the simulated horizon-tal displacements of the combined model and the measured GPS results.【总页数】5页(P996-1000)【作者】张永;张永志;瞿伟【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院，陕西西安 710054;长安大学地质工程与测绘学院，陕西西安 710054;长安大学地质工程与测绘学院，陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】P542【相关文献】1.1999～2001年青藏块体东北缘地壳水平运动的非震反位错模型及变形分析 [J], 张希;江在森;王琪;王双绪;张晓亮2.川滇地区地壳水平运动的弹性块体边界负位错模型与强震地点预测 [J], 张希;江在森;王双绪;王琪3.地壳水平运动的弹性块体边界负位错模型与强震预测初探 [J], 张希;江在森;王双绪;崔笃信;张晓亮4.向错-位错组合模型模拟渭河盆地地壳水平变形特征 [J], 张永;张永志;瞿伟;5.南北地震带中南段地壳水平运动负位错反演与汶川等地震背景 [J], 张希;江在森因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
灰色系统理论在预测西安市地面变形中的应用
灰色系统理论在预测西安市地面变形中的应用
刘涌江;杨梅忠
【期刊名称】《西北地质》
【年(卷),期】1998(000)002
【摘要】西安市地裂缝的活动，导致了西安市工程地质环境的日益恶化，造成了不可估量的经济损失。
本文以灰色理论为基础，建立了小寨半裂缝东段引起地面变形的ＧＭＬ（１，１）模型，并且本模型对该区域今后数年内的变量进行了预测。
它克服了传统方法需要确定影响因素仅重的困难，使用比较方便。
【总页数】5页(P54-58)
【作者】刘涌江;杨梅忠
【作者单位】西安矿业学院地质系;西安矿业学院地质系
【正文语种】中文
【中图分类】P642.26
【相关文献】
1.灰色系统理论在露天矿边坡岩体变形预测中的应用 [J], 曾泰
2.灰色系统理论在地面沉降预测中的应用 [J], 刘长礼
3.灰色系统理论在岩溶地面塌陷分析预测中的应用 [J], 贾秀梅
4.灰色系统理论(GM1.1)灰色预测方法在辽宁省建设项目征占用林地面积预测中的应用 [J], 焦大志
5.灰色系统理论在有林地面积预测中的应用 [J], 徐衍武
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
板条裂纹问题的位错模拟解法
板条裂纹问题的位错模拟解法
王钟羡;马丽娜
【期刊名称】《机械强度》
【年(卷),期】2010()1
【摘要】假设沿分叉裂纹各分支和板条边界有某位错分布,利用半平面内分叉裂纹问题的复势函数,将板条分叉裂纹问题转化为半平面内的多分叉裂纹问题处理。
根据板条边界和裂纹面上的应力边界条件,建立以集中位错强度和分布位错密度为未知函数的Cauchy型奇异积分方程,利用半开型积分法则将该奇异积分方程化为代数方程求解。
最后,由位错密度函数得到各裂纹分支端的应力强度因子值。
文中分别给出集中力和分布力作用情况下内分叉和边缘分叉裂纹的3个算例,其极限情况的计算结果与精确解是一致的。
【总页数】5页(P139-143)
【关键词】分叉裂纹;板条;奇异积分方程;应力强度因子;位错
【作者】王钟羡;马丽娜
【作者单位】江苏大学理学院
【正文语种】中文
【中图分类】O346.1
【相关文献】
1.裂纹尖端位错发射与运动的分子动力学模拟 [J], 徐荣鹏;曾祥国;陈华燕;范镜泓
2.裂纹顶端的异号位错和无位错区的象力理论 [J], 龙期威;熊良钺
3.α-Fe纯Ⅰ型裂纹扩展中位错形成过程的三维分子动力学模拟 [J], 王建伟;尚新春;吕国才
4.裂纹尖端塑性区和无位错区的微观模拟 [J], 钱才富;姜忠军;陈平;段成红;崔文勇
5.位错和位错偶沿单─滑移系从裂纹尖端的发射 [J], 钱才富
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
位错理论模型在福建省沿海交通干线地面沉降模拟中的应用
（ 长安大学测绘与空 间信息研究所 ， 西安 ７ １ ０ ０ ５ ４ ）
摘 要 ：为 了研 究活 动断裂 对福 建省 东 南沿海 交通 干线 基础 稳定 性 的影响 ， 采用 位 错理 论模 型 ， 对
福建省长乐一 南澳断裂带三维活动性进行模拟计算， 分析 了交通 网络覆盖区域 的地壳形变场分布 特 征． 结 果表 明： 受长 乐一 南澳 断裂 带影 响 ， 研 究 区域 整 体 表现 为 近 北 东 向的缓慢 抬 升 ， 平 均速 率
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｎ ｈｅ ｔ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｔ ｒ 栅 Ｃ ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｙ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｓ ，ｔ ｈｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ — ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｓ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｈｅ ｔ Ｃｈ ａ ｎ ｇ’ ｌ ｅ ． Ｎａ ｎ’ ａ ｏ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｚ ｏ ｎｅ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｌ ｏｃ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｌ ｏ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｓ ｏ ｕ ｈｅ ｔ ａ ｓ ｔ
ｕ ｓ ｉ ‘ ｎ ｇ ｄ Ｉ ｌ ｉ ｓ Ｓ ｌ Ｉ ｏ Ｏ ｃ Ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ０ ｎ ｍｏ ｄｅ ｅ ｌ
Ｗｕ Ｘｉ ａ ｏ ｌ ｏ ｎ ｇ Ｙａ ｎ ｇ Ｚｈ ｉ ｑ ｉ ａ ｎ ｇ Ｗｕ Ｊ ｉ ｆ ｅ ｎ ｇ Ｌｉ Ｍｅ ｎ ｇ Ｈｕ Ｙａ ｎ ｇ
ｆ ｏ ｒ ｈｅ ｔ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｂａ ｃ ｋ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｈｅ ｔ ｔ ｒ ａ ｆ ｉｃ ｆ ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｈａ ｔ ｔ ．ｉ ｎ ｆ ｌ ｕｅ ｎ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｃｈ ａ ｎ ｇ ’ ｌ ｅ — Ｎａ ｎ’ ａ ｏ ａ ｃ ｉｖ ｔ ｅ ｆ ａ ｕｌ ｔ ｓ．ｔ ｈｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ｌ１ ａ ｃ ｒ ｕ ｓ ｔ ａ ｌ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒｃ ａ ｈ ａ ｒ ｅ ａ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ｎ ａ Ｎ． Ｅ ｓ ｌ ｏ ｗｌ ｙ ｕ ｐｌ ｉ ｆ ｔ ｗｉ ｈ ｔ ａ ｎ ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ ｒ ｉ ｓ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ １ ｍｍ ／ ａ ．Ａｔ ｈｅ ｔ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ — ｓ ｅ ｃ ｉｏ ｔ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃｈ ｎ ｇ’ ａ ｌ ｅ － Ｎａ ｏ ’ ａ ｏ ｆ ａ ｕｌ ｔ ｚ ｏ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｊ ｉ ｕ ｌ ｏ ｎ ｇ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｚ ｏ ｎ ｅ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｉ ｔ ｓ ｌ ｏ ｗｅ ｒ ｒ ｅ ａ —
位错动力学应用范围
位错动力学应用范围一、金属合金的性能和微观结构位错动力学在金属合金的性能和微观结构研究中具有重要应用。
通过研究位错在金属合金中的运动和交互作用，可以深入了解合金的力学性能、热学性能以及电学性能，进一步指导合金的成分设计、工艺优化和性能调控。
二、固态相变和晶体生长位错动力学在固态相变和晶体生长过程中也发挥着重要作用。
通过研究位错在相变过程中的运动规律和作用机制，可以揭示相变过程的本质和规律，为固态相变和晶体生长的理论研究和实际应用提供重要指导。
三、晶体材料的力学行为和断裂位错动力学对于晶体材料的力学行为和断裂研究具有重要意义。
通过研究位错在晶体材料中的运动和交互作用，可以揭示晶体材料的变形机制、断裂机理以及裂纹扩展路径，为晶体材料的强度设计、韧性提升以及耐久性评估提供重要依据。
四、纳米材料和微结构中的位错行为随着纳米材料和微结构研究的深入，位错动力学在其中的应用也越来越广泛。
通过研究纳米材料和微结构中的位错行为，可以揭示纳米材料和微结构的力学性能、热学性能以及电学性能的变化规律，为纳米材料和微结构的优化设计提供重要支持。
五、机械和物理性能的调控位错动力学在机械和物理性能的调控方面具有重要应用。
通过调控位错的运动和交互作用，可以实现对材料机械性能和物理性能的有效调控，进一步优化材料的综合性能，满足不同应用场景的需求。
六、高温超导材料中的位错行为高温超导材料是当前研究的热点之一，位错动力学在高温超导材料的研究中具有重要应用。
通过研究高温超导材料中的位错行为，可以揭示高温超导材料的形成机制、传输特性和应用前景，为高温超导材料的研究和应用提供重要支持。
七、金属玻璃中的位错行为金属玻璃是一种新型的非晶态金属材料，具有优异的力学性能、电学性能和热学性能。
位错动力学在金属玻璃的研究中具有重要应用。
通过研究金属玻璃中的位错行为，可以揭示金属玻璃的力学行为、物理性质以及相变过程，为金属玻璃的制备和应用提供重要指导。
西安地面沉降成因分析及其防治对策
状态。地面沉降进入加速期, 沉降中心平均速率为 81～126 m m/ a ( 表 1) 。
表 1 地面沉降中心的沉降量及速率 Tab. 1 Amount and rate of land subsidence at the land subsidence centre
istogramshowcorrelasubsidencewaterheadistogramshowcorrelasubsidenceexploamoungrourdwater累计地面沉降量与开采量21西安周围的构造活动是影响地面沉降的重要因素在西安地面沉降区的北侧为南降北升的渭河断裂南侧为北降南升的临潼2长安断多年跨断层水准测量表明两断层帄均活动速率分别为3137mm3198mm由于两断层活动影响导致西安地面区域性下沉重复大地水准测量结果显示西安地区帄均下沉速率为由于临潼2长安断裂的扩展拉张沿西安市区10条地裂缝带及其附近产生一定宽度的土体破裂松动带在失水状态下粘性土体具备了更大的压缩性
2. 在黑河引水工程全面竣工时, 供水 80 万 m 3/ d 加上 6 大水源地供水, 只要承压水开 采 13 万 m 3/ d, 不但满足西安市 2000 年 165 万 m3/ d 的需求, 而且地面沉降将全面停止。
3. 在目前黑河供水 40 万 m3/ d 情况下, 应开采西安市东北角后备水源地, 由于其供水 可达 27 万 m 3/ d, 这时停止承压水开采, 就可以防止新的地面沉降区形成。
三、西安地面沉降成因分析
人为抽汲深层承压水引起含水系统释水压密是西安地面沉降超常发展的主要原因, 而 西安周围区域构造活动导致的区域性下沉是西安地面沉降持续发展的原因。
地裂缝活动作用下地层应力和位移传递规律研究
地裂缝活动作用下地层应力和位移传递规律研究黄强兵;马玉杰;姜紫看;陈星【摘要】以西安地裂缝典型地段为研究对象,建立基于实际地裂缝活动方式的地质力学模型,通过FLAC3D数值模拟,研究地裂缝活动作用下地层应力和位移传递规律.结果表明:地裂缝活动作用下,地表竖向沉降变形曲线近似呈反“S”形,表现出“牵引挠曲”现象,水平位移曲线出现明显波峰现象;随着地裂缝位错量的增大,地表竖向和水平位移均逐渐增大;基于地裂缝活动引起的地表变形平均倾斜值,确定了地裂缝带影响区范围为上盘21 m和下盘13 m.地裂缝活动引起两侧地层断距由深部到浅表部逐渐减小,具有明显的变形传递衰减特征,且地层断距随埋深的变化曲线可近似概化为一个四次多项式方程.地裂缝活动导致上盘地层出现应力降低区,下盘地层出现应力增强区,上盘应力降低区范围大于下盘应力增强区,且上、下盘应力变化范围随着位错量的增大均逐渐增大.地裂缝活动作用下地裂缝两侧地层应力影响区随地层埋深的增大而增大,其与埋深之间关系近似满足三次多项式方程.研究结果可为盆地断裂控制型地裂缝发育区的工程防灾减灾提供科学依据.%Based on the typical zones of ground fissures in Xi'an,the geological mechanics model of the actual activity mode of ground fissures is established.The transfer law of formation stress and displacement under the action of active ground fissures is studied with the FLAC3D numerical simulation method.The results show that under the action of active ground fissures,the curves of ground vertical displacement exhibit an approximate reverse-Sshape,indicating the phenomenon of traction deflection.The curves of horizontal displacement appear the phenomenon of an obvious peak.The vertical and horizontal displacement gradually increases with thesettlement of the hanging wall of the increasing ground fissure.Based on the average ground deformation tilt values induced by ground fissures,the affected zone range of ground fissure belts is determined,which is 21 m in the hanging wall and 13 m in the football from groundfissures,respectively.The fault throw on both sides of the formation induced by ground fissures gradually decreases with the depth from deep to shallow surface,which is characterized by the obvious deformation transfer and attenuation.The curves of fault throw of formation variation with the buried depth can approximately be expressed using a quartic polynomial equation.Under the action of active ground fissures,there appears a stress reduced area in the hanging wall,which is bigger than the stress enhanced area in the footwall.The stress variation range in the hanging wall and the football gradually increase with the increasing settlement of the hanging wall.The relationship between the affected zone of the formation stress on both sides of ground fissures,which gradually increases with the increasing buried depth,and the buried depth approximately satisfies a cubic polynomial equation.The results can present a scientific basis for disaster prevention of active ground fissure zones controlled by basin faults.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2018(045)001【总页数】8页(P144-150,164)【关键词】地裂缝;地层应力;地表变形;地层断距;影响区范围【作者】黄强兵;马玉杰;姜紫看;陈星【作者单位】长安大学地质工程系,陕西西安710054;长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西西安710054;长安大学地质工程系,陕西西安710054;长安大学地质工程系,陕西西安710054;长安大学地质工程系,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】P551地裂缝是一种典型的地质灾害，不同地区其成因不同，但多为地下水过量开采引起。
西北地震学报2008年第30卷总目次
第 １ 期
岩体力学参数变异性及取值方法 ……………………………………………………………… 刘 高，李新召 ， 邓建丽， （ ） 等 １ 震源机制对近场地震动反应谱的影响 ………………………………………………………… 董 娣 ，桑向国 ， 刘 锐 ， （） 等 ５ 非均匀 ， 介质 ＰＳ Ｉ １ －Ｖ波传播交错 网格高 阶有 限差分数值模 拟 ……………………………………………………… 黄翼坚 （ １ １） 位错理论在西安地面沉降模拟中的应用 ………………………………………………………… 张永 志，罗凌燕，王卫东 （７ １） 钢筋混凝土矩形贮液结构的液． 固耦合动力分析 ………………………………………………… 杜永峰 ， 史晓宇， 选生 （ １ 程 ２） 上海软土地震响应的振动台模型试验及其三维数值拟合 分析 ………………………………… 王 国波 ， 杨林德 ， 季倩倩 （７ ２） 指数 函数模量成层地基上变截面坝 的随机地震 反应分析 ………………………… …… ………………… 王爱勤 ， 王春玲 （ １ ３） 秦岭北缘断裂带温泉水循环深度与地震活动性 的关 系研究 …………………………………… 汪万红 。张 慧 ，苏鹤军 （６ ３） 新疆 喀什地 区新型石木结构房屋 的模 型抗震试 验 …………………………………… …… 张 小平 ，陈 平 ， 赵 冬 ，等 （２ ４） 动三轴试验机轴向摩擦解决的研究 …… …… ……………… ……………………………… 王 平 ， 兰民，刘红玫 ， （６ 王 等 ４） 祁连 山构造带 中强地震前广义前震活动探讨 ……………… ………………………… …… 董 治平 ， 程建武 ，康庆 强， （９ 等 ４） 新疆 天山地 区强震前地震条带不清晰 的原 因初探 ……………………………………………… 龙 海英 ，聂晓红，高国英 （６ ５） 利用 双差地震定位法对 民乐 一山丹地震序列重新定位 ……………………………………………………………… 冯建刚 （２ ６） ２０ ０ ６年乌苏 ５ １ ． 地震前后北天山地倾斜资料异 常分析 ……………………………………… 孙 甲宁 ，温和平 ， 晓芳 （ ６ 杨 ６） ２０ ０ ４年 ６月甘肃临泽震群地震精确定位 …………………… ……………………………… 莘海亮 ， 张元生 ，郭 晓 ， （ １ 等 ７） 武山 １ 号泉流量 、 ： ｒＮ 、 ｅ的异常变化分析 ………………………………………… 杨 兴悦 ， ０ ＋Ａ 、 Ｈ 王 益 ，王 燕 ， （ ５ 等 ７）
位错理论在西安地面沉降模拟中的应用
Ｋｅ ｒ ｓ Ｘｉａ ｙ ｗｏ ｄ ： ｎ；Ｄｉｌ ｃ ｔｏ ｏ ｅ ：Ｄ ｉｉａ ｉ ｕｌ ｔｏ ｓｏ ａ ｉ ｎ ｍ ｄ ｌ ｇ ｔ ｌｓｍ ａ ｉ ｎ：Ｓ ｂｓｄ ｎｃ ｕ ｉ ｅ ｅ；Ｇｒ ｕ ｄ ｆｓ ｕ ｅ ｏ ｎ ｉｓ ｒ
维普资讯
第 ３ 卷 第 １ Ｏ 期 ２０ ０ ８年 ３月
西 北 地 震 学 报 ＮＯＲＴＨ Ｗ ＥＳ ＴＥＲＮ ＥＩ Ｍ ＯＬＯＧＩ Ｓ Ｓ ＣＡＬ ｊ ｏＵ ＲＮＡ Ｌ
ＶＯ１ ３ Ｎ ｏ ． Ｏ ．１ Ｍ ａｃ ｒ ｈ， ２ ０８ ０
位错 理论 模 型 与 地 壳 内部 变 形 场 的 表 示 关 系［ １ 。
位 错 理 论在 西 安 地 面 沉 降模 拟 中 的应 用
张永 志 ，罗 凌 燕 ，王 卫 东
（ 长安 大学地质 工程 与测 绘 学院 ， 陕西 西安
摘
７０５） １ ０ ４
要 ： 绍 了 用 位 错 理 论 研 究 地 面 变 形 的 基 本 理 论 和 方 法 。根 据 西 安 地 面 变 形 的 地 质 模 型 ， 用 介 利
ｔ ｅ ｒ ｓ ｔｃ ｍ ｐｕ ｅ ｙ ｄ ｓ ｏ ａ ｉ ｎ ｍｏ ｌｈ ｓ ｔ ｅ ｓ ｍｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｓａ ｈ ｔｏ ａｎｅ ｙ ｌｖ ｌｎ ｈ ｅ ｕｌ ｏ ｔ ｄ ｂ ｉ ｌ ｃ ｔｏ ｄｅ ａ ｈ ａ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｓ ｔ ａ ｂｔ ｉ ｄ ｂ ｅ ｅ ｉ ｇ
关 键 词 ： 安 ； 错 理论 ； 值 模 拟 ；地 面 沉 降 ； 裂 缝 西 位 数 地
位错及其在生活中的应用
冷作硬化：主要由于材料塑变过程中带来的位错与孪晶造成，
当将材料加热到再结晶温度以上，塑变时被拉长为纤维状的晶粒 以及晶粒间的位错与孪晶，大部分会得到回复，然后再次结晶和 长大，此时材料残余内应力基本消失，塑性、韧性提高，硬度降 低，为二次成形带来有利影响。
氏体、立方马氏体、高温马氏体)，具有相当高的强度(硬度达 45—50HRC，屈服强度达1000—1300MPa和抗拉强度达 1200—1600MPa)，很好的塑性(A≥10％、z≥40％)和韧性 (Akv≥59J)，以及良好的冷加工性、可焊性和热处理形变小等 优点。因此，低碳马氏体的应用日益广泛，成为发挥钢材强 韧性潜力，延长机器零件寿命的一个重要途径。 从上世纪60年代初，西安交大周惠久教授就开始了 对低碳马氏体及其综合力学性能的研究、试验工作；与此同 时，在上述研究成果的基础上，我国石油行业率先应用低碳 马氏体技术，采用15CrMo低碳合金钢经强烈淬火，获得低碳 马氏体，代替价格昂贵的PCrNi3Mo炮钢，制造57—103型射 孔枪，获得了成功
Fifth Page
If
F
then
Powerpoint Templates
Page 6
Sixth Page
Green line
Powerpoint Templates
Page 7
Seventh Page
位错的几个应用
Powerpoint Templates
Page 8
Eighth Page 低碳马氏体：(也称板条马氏体、位错马氏体、块状马
位错及其在活中的应用
位错理论在西安地面沉降模拟中的应用
位错理论在西安地面沉降模拟中的应用
张永志;罗凌燕;王卫东
【期刊名称】《地震工程学报》
【年(卷),期】2008(030)001
【摘要】介绍了用位错理论研究地面变形的基本理论和方法.根据西安地面变形的地质模型,利用位错理论对西安市11条地裂缝活动与地面垂直变形的综合影响进行了数值模拟计算,并将计算结果与精密水准实测结果进行了对比分析.结果表明:位错理论模型数值模拟结果与实测的水准结果在空间分布具有很好的一致性.从理论上分析了西安地区的地面地面沉降除与抽取地下水,地面负荷等有关外,还与西安地区的地质构造特征有密切的关系.
【总页数】4页(P17-20)
【作者】张永志;罗凌燕;王卫东
【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054;长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054;长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054【正文语种】中文
【中图分类】P642.26
【相关文献】
1.位错花样研究进展—试验研究,理论分析和计算机模拟 [J], 钱正芳;段祝平
2.位错理论模型在福建省沿海交通干线地面沉降模拟中的应用 [J], 吴啸龙;杨志强;武继峰;李萌;胡洋
3.临汾水准巨幅形变的位错理论模拟与异常性质判定 [J], 刘瑞春;荆红亮
4.基于位错理论的TC4钛合金的动态本构模型与数值模拟 [J], LI Yun-fei;ZENG Xiang-guo
5.BCC-Fe中螺位错与[010]间隙位错环相互作用分子动力学模拟 [J], 王瑾;贺新福;曹晗;王东杰;豆艳坤;杨文
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
位错引起的大地水准面变化
位错引起的大地水准面变化
孟国杰;刘桂萍
【期刊名称】《地震》
【年(卷),期】1998(018)003
【摘要】从动态的观点介绍了大地水准的物理意义。
用数值分析方法计算了常见的几种断层位错导致的大地水准面局部变化的分布图像，并着断层位错的倾角与大地水疰同变化之间的关系。
【总页数】7页(P274-280)
【作者】孟国杰;刘桂萍
【作者单位】中国地震局分析预测中心;中国地震局分析预测中心
【正文语种】中文
【中图分类】P315.7
【相关文献】
1.位错的统计力学以及位错引起晶体的熔化理论 [J], 张晓燕;陈湘香;刘克家
2.地壳承受荷载引起的大地水准面的局部变化 [J], Baca.,CJ;笪远鉴
3.考虑地震位错引起的大地水准面形变的源参数反演 [J], 高锡铭;钟晓雄;王威中
4.点源位错引起的重力,位势及其梯度变化 [J], 黄建梁; 李辉
5.点源位错引起的重力,位势及其梯度变化 [J], 黄建梁; 李辉; 李瑞浩
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
断层位错引起的地表重力变化特征研究
断层位错引起的地表重力变化特征研究
谈洪波;申重阳;李辉
【期刊名称】《大地测量与地球动力学》
【年(卷),期】2008(028)004
【摘要】基于均匀、各向同性、无限弹性半空间中有限矩形断层位错引起的地表重力变化的理论,研究了单一断层和两条断层组合错动引起的地表重力变化图像的特征.得到:1)在1条断层错动引起的地表重力变化中,地表高程变化对其影响最大,密度变化和水平位移变化的影响相对较小;断层埋深、倾角、错动量的大小和错动方式均对地表重力变化图像的影响较大;2)对两条断层组合情形,断层同一深度分布时,地表重力变化与断层之间的相对位置密切相关;断层不同深度分布时,地表重力变化主要受浅部断层的影响,但深部断层错动也可能对地表重力变化产生较大的影响.【总页数】9页(P54-62)
【作者】谈洪波;申重阳;李辉
【作者单位】中国地震局地震研究所,武汉,430071;地壳运动与地球观测实验室,武汉,430071;中国地震局地震研究所,武汉,430071;地壳运动与地球观测实验室,武汉,430071;中国地震局地震研究所,武汉,430071;地壳运动与地球观测实验室,武汉,430071
【正文语种】中文
【中图分类】P315.1
【相关文献】
1.断层向错引起的地表重力变化研究 [J], 段虎荣;崔进业;杨凡
2.铅垂断层向错引起的地表重力变化 [J], 段虎荣;杨凡
3.断层位错引起的地表形变特征 [J], 谈洪波;申重阳;李辉;李冀
4.局域Bjerhammar问题解算理论和断层位错引起的单层密度变化 [J], 申重阳;朱思林;甘家思;白志明
5.层状介质中断层位错引起的重力异常及其数值模拟 [J], 阮爱国;任沙甫
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第30卷第1期2008年3月西北地震学报NORT H WEST ERN SEISM OLOGICAL JOURN ALV ol.30N o.1M ar ch,2008位错理论在西安地面沉降模拟中的应用¹张永志,罗凌燕,王卫东(长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054)摘要:介绍了用位错理论研究地面变形的基本理论和方法。
根据西安地面变形的地质模型,利用位错理论对西安市11条地裂缝活动与地面垂直变形的综合影响进行了数值模拟计算,并将计算结果与精密水准实测结果进行了对比分析。
结果表明:位错理论模型数值模拟结果与实测的水准结果在空间分布具有很好的一致性。
从理论上分析了西安地区的地面地面沉降除与抽取地下水,地面负荷等有关外,还与西安地区的地质构造特征有密切的关系。
关键词:西安;位错理论;数值模拟;地面沉降;地裂缝中图分类号:P642.26文献标识码:A文章编号:1000-0844(2008)01-0017-04Computed Subsidence by Dislocation Model in Xi c an CityZH AN G Yong-zhi,LUO Ling-yan,WANG We-i dong(I nstitu te of Ge ological E ngineer ing and Ge omatic s,Chang c an Univ e rsity,X i c an710054,China)Abstract:The theo ry and method of dislocation model to com pute g round surface defo rmation is introduced.Based on the geolo gical model for g round defor matio n in Xi c an city,the relatio nship betw een subsidence and11underg round fissures is discussed and co mputed w ith dislo cation paring the r esults of the calculation w ith the result obtained by lev eling,it is show ed that the result com puted by dislocation m odel has the same characteristics as that obtained by leveling in space distr ibutio n.It is considered that the subsidence have relation no t only w ith gr oundw ater pumping and sur face loading,but also w ith tectonics of Xi c an region.Key words:Xi c an;Dislocation model;Digital simulation;Subsidence;Ground fissure0引言自从Steketee第一次将位错理论[1]引入地学问题研究以来,位错理论经历了几十年的发展过程,无数描述均匀半无限空间中变形的位错表示公式随着/源0的类型的增加和完全而被导出。
如Steke-tee[1]导出了Poisson体中垂直走滑点源位错引起的地面位移场表示公式;Iw asaki[2]导出了在具有任意弹性模量的介质中倾斜断层引起的地面应变场表示公式。
在后续的发展中,更多的努力放在发展更真实的地球模型,如在位错模型中包含地球曲率的影响[3-5]、包含地形的影响[6-8]及地壳分层结构的影响等[9-10]。
Okada综合了弹性半无限空间介质中所有的弹性位错理论模型与地面的变形表示关系[11]和位错理论模型与地壳内部变形场的表示关系[12]。
在20世纪90年代前,由于缺乏有效的大区域变形水平监测手段,位错理论的应用主要集中在同震变形的模拟,如陈运泰等[13-14]采用位错理论模型模拟了我国邢台地震的同震变形和利用大地测量数据对唐山地震进行了反演研究。
在20世纪90年代后,随着GPS等空间大地测量技术的发展,区域性甚至全球性的水平形变监测成为可能,断层活动与地面形变场的关系有了实验观测依据,位错理论在模拟断层活动与地面形变场的关系也得到了相应的发展与应用。
如H eki[15]采用位错理论模拟了板内地震后断层的无震滑动;申重阳[16]等采用位错理论模型¹收稿日期:2007-07-16基金项目:国家自然科学基金资助项目(40674001);国土资源大调查项目(121201064140)作者简介:张永志(1961-),男(汉族),博士,教授(博士生导师),主要从事地壳形变、重力测量、INS AR、GPS测量等的教学与研究.结合GPS 数据反演了川滇菱型块体主要边界的运动速率。
位错理论用于城市地面沉降和地裂缝研究报道较少,本文采用位错理论对西安市地面沉降与地裂缝的关系进行了应用研究。
1 地面沉降与地裂缝的位错理论模型描述位错理论首先由Steketee 于1958年引入大地变形研究领域。
位错理论模型描述了介质中不连续面上位移场的分布与周围介质和边界位移场分布的理论关系。
目前只有几何形状比较简单的位错(如点源位错和矩形位错)可用解析表达式来表示,如果将断层分成若干段,每段可用图1所示的矩形位错来进行近似描述:图中表示倾角为U 的断层的下盘,以地面断层走向为X 轴,地面的垂线方向为Z 轴,U 1,U 2,U 3分别表示断层上盘相对下盘的走滑、倾滑和张开运动;L ,W ,d 分别表示断层的长、宽和下底面深度。
则矩形断层走滑运动引起的地面位移场在垂直轴方向的分量可通过断层面上的位移分量表示为[12]u c z =-U 12P d q R (R +G )+qsin D R +G+I 1sin D +(1)图1 矩形位错理论模型F ig.1 R ectang le dislo cation model.矩形断层倾滑运动在垂直方向的位移场分量可表示为u d z =-U 22P d q R (R +F)+sin D ar ctan F GqR -I 2sin D cos D +(2)矩形断层张开运动在垂直方向的位移场分量可表示为-arctan N q qR-I 2sin 2D +(3)在公式(1~3)中,在函数后面加符号+表示函数在整个断层面上的积分结果通过矩形断层角点的坐标表示关系,如符号f (F ,G )+的含义为f (F ,G )+=f (x ,p )-f (x ,p -W )-f (x -L ,p ) +f (x -L,p -W )I 1=L K +L 1co s Uln (R + d )-sin U ln (R +G )I 2=L K +L 2co s U ar ctan G (X +q cos U +X (R +X )sin U N (R +X )cos U(4)如果cos D =0,式(4)的参数由式(5)计算:I 1=-L K +L q R +d I 2=-L K +L N sin U R +d (5)而p =y cos U +d sin U q =y sin U -d co s U y =G co s U +q sin U d=G sin U -q cos U R 2=N 2+G 2+q 2=N 2+ y 2+d 2X 2=N 2+q2式中,K ,L 为拉梅常数;x ,y 为地面变形点在局部坐标系中的坐标;N ,G ,F 为断层面上质点在局部坐标系中的坐标。
一个断层的三维运动在地面局部断层坐标系中的垂直位移场可表示为u 2=u c z +u d z +u Êz(6)2 西安市地裂缝的数值模拟结果及分析西安市地裂缝的空间展布具有明显的方向性、成带性和等间距性。
市区11条地裂缝带的总走向为N70~80b E,局部地段走向为NW,NNE 和EW 向。
西安地裂缝一般都由主缝及其下降一侧的次级裂缝组成地裂缝带,宽3~8m,局部可达20~30m;各条地裂缝带呈等间距排列,间距为0.4~2.1km,平均为1km 。
西安地裂缝带的活动还具有明显的分区分和活动方式一致性。
地裂缝带的活动速率表现为南部大于北部,东部大于西部,而每条裂缝带的不同地段,其活动速率都有不同的差异;市区内11条地裂缝以垂直位移量为最大,南北拉张次之,而水平错动量则18 西 北 地 震 学 报 第30卷很小,三者之比为1B 0.31B 0.03。
西安市区的地面沉降速率从北向南逐渐增大,而从东向西则逐渐减小,其总体表现为从西北向东南递增。
市区西北部的地面平均沉降速率为1.2~ 2.7mm /a,东南部则达11.0~55.5m m/a 。
描述地裂缝活动的地质模型有张家明[17]的断块掀斜模型。
该模型假设在NNW 向区域引张应力作用下,以断块掀斜为主要活动形式的西安伸展断裂系活动(图2),构成了西安地裂缝形成和发展的本质。
图中西安地区的地裂缝表示成向北倾斜的多个地质块体间的界面,每个块体相对于北面的块体经以地裂缝为界面向下倾滑。
根据该模型,本文得出西安地裂缝模型参数见表1。
图2 西安地裂缝的断块掀斜成因机制概念模型F ig.2 T he dip slip fault s mo del for under gr oudfissures in Xi c an.本文根据位错理论模型,采用C 语言自己编制了计算程序,对西安地区地面沉降分布模拟结果如图3所示。
从图中看出,西安地区的地面沉降较大地区主要是小寨、大雁塔南面的陕西师范大学一带。
图4为西安地区1988-1991年的精密水准测量获得的地面沉降等值线。
从图3与图4的水准测量结果对比分析可以看出,在西安地区采用断块掀斜模型模拟的地面沉降与西安地区水准测量观测的地面沉降图表现出的总表1 地裂缝模型参数选取表裂缝名位置滑动速率/mm #a -1E/bN/b走滑U 1倾滑U 2张开U 3长度L /km 宽度W /m 深度d/m 走向A /b 倾向D /b F 1108.95634.3153-2010 2.5357080F 2108.96434.3053-3010 5.0357080F 3108.91334.2913-401012.0358080F 4108.87034.2473-502015.0356080F 5108.87934.2363-602015.0357080F 6108.87734.2103-702020.0356080F 7108.90434.2153-802015.0357080F 8108.87034.1913-903020.0358580F 9108.91434.1983-1003010.0357080F 10108.92234.1793-110209.0356080F 11108.93934.1783-120207.5356080体特征基本一致,即以西安城墙为界,西安地区的沉降速率分布总的表现为东郊大,西郊小;南郊大,北郊小。