1976年唐山地震震源不稳定控制因素模型研究

1976年唐山地震震源不稳定控制因素模型研究

一、1976年唐山地震震源失稳性态控制因素的模型研究(论文文献综述)

邢会林,郭志伟,王建超,张熔鑫,刘骏标,姚琪[1](2022)在《断层系统摩擦动力学行为的有限元模拟分析》文中认为绝大多数大地震发生在先存断层构造上,被广泛认为是一种断层摩擦失稳行为.研究断层上的摩擦动力学行为对地震数值预报具有重要意义.本文围绕地震断层动力学行为,首先回顾了断层摩擦动力学有限元模拟相关的进展,尤其是有限元模拟过程中断层摩擦行为的处理方法,重点分析比较了不同时间积分方案在有限元模拟计算中的差异,探讨了传统有限元方法在模拟断层摩擦失稳非线性的收敛性等难题.考虑到相关差异及问题,本文主要简明介绍了基于R-minimum策略自适应地控制时间步长方案及其有限元计算算法和相关软件,其兼顾了静态隐式与动态显式的优点,将不稳定的隐式迭代计算转变为显式计算;同时利用库仑摩擦定律及速率和状态相关的摩擦本构方程,通过节点-点任意接触单元模拟变形体之间的三维非线性接触摩擦动力学行为,并小结了相关的成功应用实例.此外,为了构建刻画复杂断层形态的有限元网格模型,本文在总结了相关有限元网格生成算法基础上,举例说明了我们最近发展的基于图像的复杂断层约束下非连续四边形和六面体网格的生成方法.最后以此为例,对生成的复杂断层系统模型进行了有限元数值模拟分析.

张永奇,韩美涛,曹建平,郑增记[2](2021)在《2018年宁强MS5.3地震前重力场变化特征分析》文中研究说明利用陕甘川地区2016—2018年5期流动重力观测资料,分析了陕西宁强MS5.3地震前半年和1年尺度的重力场变化特征。同时采用小波多尺度分解方法,对宁强MS5.3地震震中区的布格重力异常进行1~4阶小波分解,并对1~4阶小波细节图像进行分析。研究结果表明:(1)宁强MS5.3地震重力场呈现"正向变化—正向减弱—负向变化—负向减弱"演化过程,震前重力场呈现四象限分布特征,震中位于鞍部位置,符合走滑型地震特征;(2)布格重力异常2~3阶小波细节对宁强MS5.3地震孕震特征有较好的反映,对应的场源深度为10~15km,与本次地震震源深度11km有较好的对应关系。

王兰民[3](2021)在《中国岩土地震工程与土动力学研究进展与实践》文中研究说明引言岩土地震工程与土动力学是地震灾害预防和建设工程抗震设防的重要支撑学科领域。其中,岩土地震工程学是研究与岩土工程有关的地震工程问题的学科,也是岩土工程与地震工程、土动力学交叉而形成的一个新兴学科,主要研究内容包括在地震作用下土体的变形与强度特性,场地、地基和土工结构物的变形与稳定性问题。而土动力学是研究动力荷载作用下土的动力特性、场地动力响应和场地液化、震陷、滑坡等问题的学科。

赵阳升[4](2021)在《岩体力学发展的一些回顾与若干未解之百年问题》文中研究说明在讨论若干岩体力学概念的基础上,较全面地回顾与分析了全世界岩体力学发展中科学与应用2个方面的重要成就及不足,其中,在岩石力学试验机与试验方法方面,介绍了围压三轴试验机、刚性试验机、真三轴试验机、流变试验机、动力试验机、高温高压试验机、多场耦合作用试验机、CT-岩石试验机、现场原位岩体试验及试验标准等;本构规律方面介绍了岩石全程应力-应变曲线、围压三轴与真三轴力学特性、时效与尺寸效应特性、动力特性、渗流特性、多场耦合特性、结构面力学特性、岩体变形破坏的声光电磁热效应等;岩体力学理论方面介绍了岩体力学介质分类、块裂介质岩体力学、强度准则、本构规律、断裂与损伤力学、多场耦合模型与裂缝分布模型;数值计算方面介绍了数值方法与软件、位移反分析与智能分析方法。清晰地论述了工程岩体力学与灾害岩体力学分类、概念及其应用领域划分,分析、梳理了大坝工程、隧道工程、采矿工程、石油与非常规资源开发工程等重大工程的岩体力学原理,以及各个历史阶段工程技术变迁与发展的工程岩体力学的重要成就,分析、梳理了滑坡、瓦斯突出、岩爆与地震等自然与工程灾害发生及发展的岩体力学原理,以及各个历史阶段的预测防治技术的灾害岩体力学重要成就。详细分析、讨论了8个岩体力学未解之百年问题,包括岩体力学介质分类理论、缺陷层次对岩体变形破坏的控制作用和各向异性岩体力学理论与分析方法 3个岩体力学理论问题,岩体尺度效应、时间效应、岩体系统失稳破坏的灾变-混沌-逾渗统一理论、完整岩石试件与岩体系统失稳破坏的时间-位置与能量三要素预测预报5个非线性岩体力学问题。

张辉[5](2021)在《基于强震动数据构建地震动时程场研究》文中提出

宋旭东[6](2021)在《惯容类阻尼器在隔震结构中的参数分析及优化》文中进行了进一步梳理

史翔宇[7](2021)在《基于机器学习回归算法的地震预测研究及其在中国地震科学实验场的应用》文中研究说明地震具有突发性和破坏性,会给人类带来巨大灾难和损失。地震预测是一个世界性的难题,国内外学者长期以来开展了多方面的地震预测研究,提出了一系列的地震预测模型,取得了长足的进展,但仍不能满足当今社会发展的急切需要。近年来,随着地震和地球物理观测手段的进步,地震观测数据在急剧增加,适用于大数据的机器学习方法在地震预测研究中展现了广阔的应用前景。本文在总结现有工作的基础上,以中国地震科学实验场为研究区域,以仪器记录地震目录为主要数据,开展基于机器学习回归算法的地震预测初步研究。本文首先对常用机器学习算法进行了总结和分析,并从中选择了广义线性模型(GLM)、基于CART决策树的随机森林模型(RF)和梯度提升机模型(GBM)以及深度神经网络模型(DNN)共4种机器学习算法构建地震预测模型;并采用Stacking集成学习算法对4种模型进行集成,采用交叉验证的方式构建次级线性学习器,对各单一模型的预测结果进行次级学习以提高预测效果。本文根据全国地震目录和川滇区域目录整理得到了实验场1970-2018年的地震目录,并基于川滇地区的地震活动性分区对实验场进行了地震区(带)的划分。考虑到区域地震台网监测能力时空差异造成的不完备地震目录会对地震活动性特征参数的计算造成影响,进而影响机器学习模型的预测效果,本文在总结国内外现有方法基础上,采用了震级—序号法、最大曲率法和拟合度检测法的组合方法对实验场最小完整性震级的时间演化特征和空间分布特征进行了分析,进而得到实验场分区域、分时段的最小完整性震级,并在本研究中统一确定最小完整震级为2.5。之后对常用的地震活动性特征参数进行了分析和比较,并选择了16个特征参数作为机器学习模型的输入变量,包括震级—频度分布类参数、地震频度类参数、地震能量类参数和综合类参数。采用了不同的窗口长度滑动计算特征参数构建数据集,在这些数据集上进行了机器学习模型的训练和测试,并对测试结果进行了比较。结果表明,构建数据集时采用的窗口长度对预测结果有较大影响,采用适应各地震区(带)地震活动性水平的可变窗口长度构建数据集,训练得到的各模型预测效果明显优于固定窗口的模型。之后采用4种评价指标对模型预测效果进行了分析和评价,包括绝对平均误差(MAE)、决定系数()、回归误差特征(REC)曲线及相应的曲线上面积(AOC)值和值评分。结果表明,RF模型在各模型中具有最好的预测效果;GBM模型效果较好,但次于RF模型;GLM模型和DNN模型效果较差;集成模型与RF模型较为接近,没有较大改善。各模型预测效果在4.0-6.9级地震震级之间效果较好,3.0-3.9级和7.0级以上次之,3.0级以下效果较差。各模型在各地震区(带)预测效果差异较大,其中松潘—龙门山带、龙陵区、澜沧—耿马区和思普区效果较好,阿坝区和理塘—木里区效果较差。各地震区(带)的各模型在各震级档的预测效果与实验场区域总体上的效果基本一致。RF模型和各集成模型的值评分相对较高,具有较好的预报效能,GBM模型和DNN模型次之,GLM模型较差。最后对所采用的地震活动性特征参数在4种单一模型中对预测结果的贡献度进行了分析。结果表明,震级—频度分布类贡献度较大,地震能量类参数次之,综合类参数再次,地震频度类参数相对较低;并且不同模型在不同的地震区(带),各特征参数的贡献度具有较大的差异。

张文强[8](2020)在《破裂动力学的曲线网格有限差分方法研究及高性能计算》文中提出大地震通常发生在活动断层上,其高速的失稳破裂导致强烈的强地面运动辐射场,造成人员伤亡和财产损失。通过地震动力学的研究,可以加深人们对强地面震动致灾机理的理解,从而更好地防震减灾。数值模拟是研究地震动力学的有效手段,其中,曲线网格有限差分方法(CGFDM)(Zhang et al.,2014a)借其描述复杂边界的灵活性以及方法本身的高效性,已经成为模拟非平面断层破裂的成熟方法。本文改进了原先的CGFDM方法,通过修改断层边界条件施加的数值方式,解决了原格式需要滤波才能处理的数值不稳定性问题。CGFDM方法基于一阶速度-应力方程组,其中对于断层边界条件的数值处理过程包括两个方面:(1)应力空间导数的处理,本文将牵引力镜像法和基于分裂节点的试应力法结合起来,避免了原来的CGFDM方法中通过降阶求解分裂节点的应力空间导数的过程;(2)速度空间导数的处理,本文利用已知的断层牵引力来处理断层边界处难以求解的速度空间导数。本文将改进的CGFDM方法用于粗糙断层的模拟,并与原来的CGFDM进行比较。结果表明,改进的CGFDM方法可以在不施加滤波的情况下解决粗糙断层破裂过程模拟中的数值不稳定性问题。断层破裂过程受摩擦准则控制,因此,不同的摩擦准则对断层破裂方式有很大影响。相比于较为简单的滑动弱化摩擦准则,速率状态准则不仅能描述断层高速失稳破裂过程,也能给出断层摩擦力恢复的过程,这对于理解地震的完整周期过程非常重要。本文将已有的曲线网格有限差分方法推广到速率状态准则下,并与标准测试模型的其他数值方法计算的结果进行对比。虽然曲线网格有限差分方法相对于有限元等方法已经非常高效,但是模拟大规模的三维断层破裂过程仍然是十分低效的,这限制了很多研究的开展。为此,我们开发了基于GPU架构的破裂动力学程序。本文的GPU程序在保证正确性的同时,相对于单核CPU程序有两个数量级的加速比,即使相对于多核CPU程序也依然具有巨大的优势,这极大地方便了破裂动力学模拟相关的研究。准确模拟断层破裂过程引起的强地面运动辐射场对于地震灾害分析非常重要。本文在神威·太湖之光超级计算机上实现了高分辨、高频的强地面运动过程模拟。以唐山大地震为例,分析了网格分辨率对存在复杂沉积盆地下的强地面运动模拟的影响。研究发现,粗网格在盆地结构复杂的区域不能准确地解析合成地震图的低频分量。本文的工作强调了超级计算机在复杂大地震模拟中的重要作用,对利用数值方法计算复杂沉积盆地下的震害分布等研究工作也具有一定的参考作用。本文通过对破裂动力学方法研究以及高性能计算的深入拓展,进一步提升了破裂动力学数值模拟方法的可靠性和高效性。使用本文拓展的高效CGFDM方法可以更方便地开展设定地震模拟等研究工作进行活断层区的震害预测,这将对防震减灾工作具有重要参考价值。

马骥[9](2020)在《岩体的蝶形破裂与大地震机理》文中研究指明地震发生机理是数百年来世界范围内持续争论的热点问题和重大科学难题,迄今为止科学界仍未形成具有明确物理意义的地震力学模型。“大地震机制及其物理预测方法”在第二十一届中国科协年会上与“对激光核聚变新途径的探索”等一起,被列入了 2019年20个对科学发展具有导向作用、对技术和产业创新具有关键作用的前沿科学问题和工程技术难题。2016年《煤炭学报》刊载了马念杰教授团队关于巷道蝶形冲击地压机理等论文,乔建永教授提出其同复解析动力系统的关联:在Leau-Fatou花瓣出现时,系统对初始值具有敏感依赖性,给出研究成果基本思想的数学原理解释。此后,经过双方科研团队合作三年来潜心研究,将这一理论框架应用于对地震发生机理等地球科学领域的研究,形成了“基于动力系统结构稳定性的共轭剪切破裂-地震复合模型”、“X型共轭剪切破裂-地震产生的力学机理及其演化规律”和“基于蝶形破坏理论的地震能量来源”系列论文。本文在上述三篇论文的基础上,采用计算机数值模拟和地震伴随客观物理力学现象综合分析等方法,对“共轭剪切破裂-地震复合模型”的计算结果进行了进一步验证,取得了如下主要结论和创新成果:(1)进一步阐明了 X共轭剪切破裂引发大地震的力学机理。地球板块运动的边缘区域(生长边缘、消亡边缘和剪切边缘)易产生垂直、水平与剪切高偏应力场,处于该应力环境中的地壳狭长形态、软弱缺陷体(比周围岩体强度低)周围会形成蝶形破坏区,它是X型共轭剪切破裂生成的标志,即蝶形破坏蝶叶的扩展在地壳岩体中形成了显性或隐性X型共轭剪切破裂。蝶形破坏区周围集聚了巨大能量,每当受到同向触发事件的突然加(减)载作用时,蝶叶就发生一次突然扩展,并伴随地震能量的瞬时向外传播,发生一次相应级别的地震。大地震的力学机理是极限应力状态下缺陷体围岩的X共轭剪切破裂(蝶形破裂)在局部微小触发应力作用下突然的剧烈扩展,并释放大量弹性能,引起地壳的剧烈振动。(2)明确了蝶形破裂与地震的“裂震共伴性”关系。蝶形破裂扩展与地震能量释放同时发生,蝶形破裂扩展诱发了地震,地震发生又促成了 X型共轭剪切破裂的生成与演化。(3)采用理论公式计算与计算机数值模拟等方法,进一步量化描述地震的突发性、条带多震性、能量集中释放特征与板块边缘地震的多发性。地震突发性是单位时间微小应力扰动(10-3MPa/s),引发X型共轭剪切破裂的瞬态扩展;条带多震性是每次岩体X型共轭剪切破裂总会伴随着一定能量的释放和一定级别的地震;能量集中释放是X型共轭剪切破裂的形成,改变周围岩体应力环境,使得破裂区域集中大量弹性能,只要破裂范围扩展,就会伴随释放新破裂的“内部能”与新破裂区边界附近岩石弹性形变的“系统能”,计算得到的地震能量域值区间包含于0~1018J的范围内,符合当前认知的里氏0~9级地震;板块边缘地震多发性是不同特征高偏应力场主导下的缺陷体围岩蝶形破坏引发不同级别地震,处于消亡边缘的缺陷体蝶形破裂地震震级要比生长边缘的震级级别高,且地震频繁,可引发7级以上的大地震,符合已有规律。(4)揭示了X共轭破裂型大地震的仿蝶存亡规律。对应于X型共轭破裂的物理演化时期,地震活动存在着“仿蝶存亡”的规律性,即地震与蝴蝶的完整生命周期具有很高的仿生性,将伴随X型共轭破裂物理演化的地震活动的弱震期,中强震期与强震期仿生为蝴蝶的“卵化期”,“虫化期”,“化蛹期”与“羽化期”,可以较好的描述X共轭破裂型大地震的孕育、演化与消亡的物理过程。(5)阐明了 X型共轭剪切破裂的物理演化过程。X型共轭剪切破裂的演化过程是由稳态渐进式向加速跃迁式的。在这一过程中,缺陷体围岩形成了由圆形、椭圆形、蝶形过渡到X型的破坏形态变化。破裂的扩展对周围岩体的强度敏感依赖,会呈现出非X型的“V”、“Y”、“/”等共轭破裂特征。(6)总结X共轭剪切破裂引发地震的必要条件。主要包括:缺陷岩体的存在条件,围岩体的强度条件(P1>Rc),构造与板块运动形成的高偏应力条件(P1/P3>3)与地震的触发应力条件(ΔP1≥0.001MPa/s),以上条件同时具备一定会促使地壳中缺陷体围岩突然的蝶形的形成与扩展,同时发生相应级别的地震。大地震的发生机理是极为复杂且高度非线性的。本文研究成果仅仅是从数学力学理论推演与一个不完全实际的数值模拟假想检验,去认识并探讨X共轭破裂这种特定破裂模式引发大地震的机理与物理演化过程。需要进一步开展对该理论研究成果的应用性分析与实践性检验。

丰成君,戚帮申,王晓山,张鹏,孙明乾,孟静,谭成轩,陈群策[10](2019)在《基于原地应力实测数据探讨华北典型强震区断裂活动危险性及其对雄安新区的影响》文中研究指明华北地区距雄安新区300km范围内包括唐山、邢台和张北三个典型强震区,近50年来,先后发生1966年邢台7.2级、1976年唐山7.8级和1998年张北6.2级强震活动,未来仍具发生破坏性地震的风险。在现今构造应力环境下,3个典型强震区内断裂活动危险性如何、再次发生中强地震对雄安新区地面稳定性有怎样的影响,这些都是要回答的问题。对此,本文首先基于唐山、邢台和张北强震区关键构造部位深孔水压致裂地应力测量数据,依据Byerlee断层滑动失稳摩擦准则,计算各强震区内潜在发震断层的临界失稳状态,探讨断裂活动危险性;之后依据中华人民共和国第五代《中国地震动参数区划图》之《中国大陆及邻区潜在震源区划分图》,厘定雄安新区外围300km范围内主要潜在震源区和震级上限;最后选取适宜的地震烈度衰减模型,定量计算主要潜在震源区未来发生震级上限地震时对雄安新区地震烈度的影响,进而为雄安新区及重大工程抗震设防提供科学参考。结果表明:(1)唐山、邢台和张北强震区内主要潜在震源区未来发生震级上限地震产生的地震烈度衰减至雄安新区时均位于Ⅳ~Ⅶ度;(2)北京通州及邻区发生8.0级地震、涞水—高碑店沿线发生6.5级地震会在雄安新区产生Ⅶ度地震烈度,震害较轻;(3)其他潜在震源区在雄安新区产生的地震烈度均小于V度,并不会产生显着震害效应。鉴于此,雄安新区抗震设防烈度建议由原Ⅶ度调至Ⅷ度为宜。

二、1976年唐山地震震源失稳性态控制因素的模型研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、1976年唐山地震震源失稳性态控制因素的模型研究(论文提纲范文)

(1)断层系统摩擦动力学行为的有限元模拟分析(论文提纲范文)

0 引言
1 摩擦接触有限元算法
    1.1 有限元公式
    1.2 摩擦接触的统一化本构方程
        1.2.1 法向接触力
        1.2.2 摩擦力
        1.2.3 速度-状态摩擦本构关系
    1.3 时间积分方法
2 断层系统有限元计算网格生成
    2.1 基于断层面的非连续四面体网格生成
    2.2 非连续六面体网格生成
3 摩擦接触有限元在断层系统分析中的应用
4 结论与展望

(2)2018年宁强MS5.3地震前重力场变化特征分析(论文提纲范文)

0 引言
1 研究区概况与数据处理
    1.1 研究区概况
    1.2 流动重力数据处理
    1.3 布格重力数据处理
2 宁强MS5.3地震前重力场变化特征分析
    2.1 半年尺度重力变化特征分析
    2.2 1年尺度重力场变化特征分析
3 区域布格重力异常特征分析
4 重力变化与宁强MS5.3地震
5 讨论与结论

(3)中国岩土地震工程与土动力学研究进展与实践(论文提纲范文)

引言
砂土液化特性、评价与加固方法
    (一)震害调查总结与满足国家建设急需阶段
    (二)引进借鉴,研究制定标准阶段
    (三)研发创新,创建理论与改进标准阶段
地震滑坡致灾机理、演化机制和风险评估
    (一)发震断层地震滑坡效应及成灾模式
        1.地震滑坡与发震断层的关系
        2.地震滑坡与地震学参数的关系
        3.地震滑坡运动学特征
    (二)地震滑坡动态演化机制及长期效应
        1.非动力作用滑坡触发机制
        2.地震诱发土质滑坡演化机制
        3.地震和水耦合及交互作用
        4.滑坡演化机制数值模拟
    (三)滑坡风险评估研究
        1.滑坡危险性分析
        2.滑坡致灾范围研究
        3.风险评估模型与方法
震陷机理、预测和风险评估
    (一)液化震陷
    (二)软土震陷
    (三)黄土震陷
土动力学理论与岩土地震工程实践成就
    (一)土动力学理论
    (二)工程抗震设计规范标准
    (三)工程场地地震安全性评价与城市地震小区划
结语

(7)基于机器学习回归算法的地震预测研究及其在中国地震科学实验场的应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地震学预测方法研究现状
        1.2.2 前兆分析预测方法研究现状
        1.2.3 机器学习在地震预测中的应用现状
    1.3 研究内容与总体思路
    1.4 本文组织结构
第二章 机器学习回归算法
    2.1 引言
        2.1.1 机器学习概述
        2.1.2 本文选用的模型
    2.2 广义线性模型
        2.2.1 经典线性模型及参数估计
        2.2.2 指数族分布
        2.2.3 广义线性模型定义
        2.2.4 广义线性模型的参数估计
    2.3 基于决策树的模型
        2.3.1 CART回归树
        2.3.2 随机森林
        2.3.3 梯度提升机
    2.4 深度神经网络
        2.4.1 M-P神经元模型
        2.4.2 激活函数
        2.4.3 深度神经网络
        2.4.4 误差反向传播算法
    2.5 Stacking集成学习
        2.5.1 Stacking算法
        2.5.2 交叉验证
    2.6 小结与讨论
第三章 中国地震科学实验场最小完整性震级分析
    3.1 引言
        3.1.1 最小完整性震级概述
        3.1.2 实验场分析思路
    3.2 最小完整性震级分析方法
        3.2.1 震级—序号法
        3.2.2 最大曲率法
        3.2.3 拟合度检测法
    3.3 实验场概况及地震目录
        3.3.1 地质构造背景
        3.3.2 地震活动特征
        3.3.3 地震目录
        3.3.4 地震区(带)划分
    3.4 实验场分析结果
        3.4.1 时间演化特征
        3.4.2 空间分布特征
        3.4.3 汇总分析结果
    3.5 小结与讨论
第四章 地震活动性特征参数
    4.1 引言
        4.1.1 地震活动性特征参数概述
        4.1.2 本文所选特征参数
    4.2 特征参数定义
        4.2.1 震级—频度分布类参数
        4.2.2 地震频度类参数
        4.2.3 地震能量类参数
        4.2.4 综合类参数
    4.3 小结与讨论
第五章 中国地震科学实验场地震预测研究
    5.1 实验场研究方案
    5.2 实验场震级预测研究结果
        5.2.1 窗口事件数固定为50 的预测结果
        5.2.2 窗口事件数固定为不同值的预测结果对比
        5.2.3 窗口事件数可变的预测结果
    5.3 模型预测效能评价
        5.3.1 平均绝对误差
        5.3.2 决定系数
        5.3.3 回归误差特征曲线
        5.3.4 R值评分
    5.4 特征参数对预测结果的贡献度
    5.5 小结与讨论
第六章 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 存在的问题与展望
参考文献
致谢
作者简介

(8)破裂动力学的曲线网格有限差分方法研究及高性能计算(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 破裂动力学数值模拟的意义
    1.2 破裂动力学数值模拟进展
        1.2.1 断层摩擦本构关系的发展
        1.2.2 破裂动力学数值方法的发展
        1.2.3 破裂动力学的高性能计算进展
    1.3 本文研究的目的与内容
第2章 破裂动力学数值方法及改进
    2.1 破裂动力学数值求解思路
        2.1.1 弹性动力学方程
        2.1.2 摩擦准则
    2.2 曲线坐标系
    2.3 波场传播数值方法
        2.3.1 空间差分算子
        2.3.2 时间积分格式
        2.3.3 自由表面处理
    2.4 断层边界处理
        2.4.1 速度更新
        2.4.2 应力更新
    2.5 方法改进
        2.5.1 断层牵引力求解的改进
        2.5.2 速度空间导数求解的改进
        2.5.3 数值验证
    2.6 本章小结
第3章 速率状态准则控制下的破裂动力学模拟
    3.1 速率状态准则基本理论
    3.2 速率状态准则数值方法
        3.2.1 无量纲的状态变量
        3.2.2 正则化处理
        3.2.3 断层牵引力求解
        3.2.4 牛顿法求解断层滑动速率
    3.3 高速破裂时热效应的考虑
        3.3.1 骤热效应
        3.3.2 热增压效应
        3.3.3 热增压过程的数值处理
    3.4 数值验证
        3.4.1 慢度准则模型TPV102
        3.4.2 滑动准则模型TPV104
        3.4.3 热增压模型TPV105-3D
        3.4.4 粗糙断层
    3.5 本章小结
第4章 动力学破裂模拟的GPU加速
    4.1 破裂动力学程序GPU加速的必要性
    4.2 CUDA实现及优化
        4.2.1 CUDA架构及编程考虑
        4.2.2 程序流程图
        4.2.3 高带宽的关键:Volta架构的L1数据缓存
    4.3 正确性验证
        4.3.1 倾斜断层
        4.3.2 粗糙断层
    4.4 性能分析
        4.4.1 加速比
        4.4.2 有效带宽
    4.5 本章小结
第5章 基于神威众核架构的超大规模波场传播模拟
    5.1 神威·太湖之光超级计算机
    5.2 复杂沉积盆地下大地震的模拟
    5.3 模型构建与方法
        5.3.1 介质模型
        5.3.2 动力学破裂震源
        5.3.3 强地面运动
    5.4 结果分析
        5.4.1 地震图
        5.4.2 反应谱
        5.4.3 强地面运动峰值
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录A 系数矩阵
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(9)岩体的蝶形破裂与大地震机理(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 问题的提出
        1.1.1 地震机理研究的挑战性
        1.1.2 大地震机理研究的新机遇
    1.2 地震物理模型的研究现状
        1.2.1 地震力学模型
        1.2.3 地震运动学模型
        1.2.4 地震动力学模型
        1.2.5 地震物理模型的新观点
    1.3 地震能量计算的研究现状
    1.4 论文研究内容与研究方法
        1.4.1 主要研究内容与研究方法
        1.4.2 技术路线
2 岩体的蝶形破裂与地震
    2.1 理论依据:蝶形花瓣逆定理及其内涵
        2.1.1 地壳岩体的蝶形破坏
        2.1.2 Leau-Fatou花瓣定理的逆定理
    2.2 蝶形破裂—地震的物理模型及其内涵
        2.2.1 “前态”力学模型
        2.2.2 触发事件的概念模型
        2.2.3 “瞬态”力学模型
        2.2.4 非线性动力现象概念模型
        2.2.5 蝶形破裂—地震物理模型的内涵
    2.3 岩体破裂与释放能量的计算方法
        2.3.1 计算方法的推导
        2.3.2 计算方法的具体实现
    2.4 蝶形破裂与地震的关系
        2.4.1 蝶形破裂-地震物理模型的计算参数选取
        2.4.2 蝶形破裂与地震的“裂震共伴”
    2.5 本章小结
3 蝶形破裂揭示的重要地震规律
    3.1 地震突发性
        3.1.1 对于地震突发性的认识
        3.1.2 理论性描述
    3.2 条带多震性
        3.2.1 对于主震与前震、余震空间关系的认识
        3.2.2 理论性描述
    3.3 能量集中释放特征
        3.3.1 对于地震释放能量的认识
        3.3.2 理论性描述
    3.4 板块边缘的地震多发
        3.4.1 对于地震分布规律的认识
        3.4.2 理论性描述
    3.5 地震的“仿蝶存亡”活动规律
    3.6 本章小结
4 大地震的发生机理及其物理过程
    4.1 X型共轭剪切破裂的物理演化过程
    4.2 大地震孕育、演化与消亡的物理过程
    4.3 大地震发生的力学机理
    4.4 大地震的预测
        4.4.1 地震发生的必要条件
        4.4.2 大地震的预测方法
    4.5 共轭破裂形成的互异性与规律性认识的不变性
        4.5.1 数值模型的建立与初始、边界条件的约定
        4.5.2 数值模拟计算结果的分析
    4.6 本章小结
5 震例的假想论证
    5.1 地质构造背景与模型的建立
    5.2 边界条件与初始条件
    5.3 数值模拟结果分析
        5.3.1 不同应力状态下系统集中能量的分布特征
        5.3.2 系统集中能量状态失稳与微小应力的地震触发
        5.3.3 思考—从X型共轭破裂到出露地表断层的形成
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 主要创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
作者简介

(10)基于原地应力实测数据探讨华北典型强震区断裂活动危险性及其对雄安新区的影响(论文提纲范文)

0 引言
1 华北典型强震区断裂活动危险性分析
    1.1 唐山强震区
        1.1.1 深孔水压致裂地应力测量结果
        1.1.2 主要潜在发震断裂滑动失稳状态
    1.2 邢台强震区
        1.2.1 深孔水压致裂地应力测量结果
        1.2.2 主要潜在发震断裂滑动失稳状态
    1.3 张北强震区
        1.3.1 深孔水压致裂地应力测量结果
        1.3.2 主要潜在发震断裂滑动失稳状态
2 华北典型强震区地震活动对雄安新区的影响
    2.1 潜在震源区划分与地震烈度
    2.2 唐山震区及附近潜在震源区对雄安新区的影响
    2.3 邢台震区及附近潜在震源区对雄安新区的影响
    2.4 张北震区及附近潜在震源区对雄安新区的影响
3 讨论
4 结论与建议

四、1976年唐山地震震源失稳性态控制因素的模型研究(论文参考文献)

  • [1]断层系统摩擦动力学行为的有限元模拟分析[J]. 邢会林,郭志伟,王建超,张熔鑫,刘骏标,姚琪. 地球物理学报, 2022
  • [2]2018年宁强MS5.3地震前重力场变化特征分析[J]. 张永奇,韩美涛,曹建平,郑增记. 中国地震, 2021(03)
  • [3]中国岩土地震工程与土动力学研究进展与实践[J]. 王兰民. 城市与减灾, 2021(04)
  • [4]岩体力学发展的一些回顾与若干未解之百年问题[J]. 赵阳升. 岩石力学与工程学报, 2021(07)
  • [5]基于强震动数据构建地震动时程场研究[D]. 张辉. 中国地震局工程力学研究所, 2021
  • [6]惯容类阻尼器在隔震结构中的参数分析及优化[D]. 宋旭东. 北京交通大学, 2021
  • [7]基于机器学习回归算法的地震预测研究及其在中国地震科学实验场的应用[D]. 史翔宇. 中国地震局地震预测研究所, 2021(01)
  • [8]破裂动力学的曲线网格有限差分方法研究及高性能计算[D]. 张文强. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [9]岩体的蝶形破裂与大地震机理[D]. 马骥. 中国矿业大学(北京), 2020(04)
  • [10]基于原地应力实测数据探讨华北典型强震区断裂活动危险性及其对雄安新区的影响[J]. 丰成君,戚帮申,王晓山,张鹏,孙明乾,孟静,谭成轩,陈群策. 地学前缘, 2019(04)

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1976年唐山地震震源不稳定控制因素模型研究
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