基于边界积分方程方法的弯折断层破裂传播过程控制因素分析
2016-07-29张丽芬BunichiroShibazaki廖武林李井冈王秋良
张丽芬,Bunichiro Shibazaki,廖武林,李井冈,王秋良
1 中国地震局地震研究所(地震与大地测量重点实验室),武汉 430071 2 中国地震局地球物理研究所,北京 100081 3 日本国际地震学与地震工程研究所,日本茨城 305-0802
基于边界积分方程方法的弯折断层破裂传播过程控制因素分析
张丽芬1,2,Bunichiro Shibazaki3,廖武林1,李井冈1,2,王秋良1
1 中国地震局地震研究所(地震与大地测量重点实验室),武汉4300712中国地震局地球物理研究所,北京1000813 日本国际地震学与地震工程研究所,日本茨城305-0802
摘要本文利用边界积分方程方法,以基于三角形网格的全空间格林函数及离散积分核计算为基础,进行了最常见的弯折断层的破裂传播过程模拟.为了去除边界积分方程方法中格林函数计算存在的高度奇异性,研究采用分部积分等方法对动力学方程进行了重整化和离散化处理.地震力学过程可以被视为断层由静摩擦转为动摩擦的过程,对于震源破裂过程的动力学模拟,摩擦准则起着重要作用,本研究采用常用的滑动弱化摩擦准则.计算引入Courant-Friedrich-Lewy比值来表达场点的影响,并控制计算的收敛性和稳定性.通过与典型算例的比对,检验了方法的正确性和有效性.地震破裂能否穿越断层弯折部位继续传播是震源动力学研究的重要内容,基于此,本文建立了多种理论弯折断层模型,模拟了断层弯折对地震破裂传播的控制作用,并通过改变断层周边初始应力场、断层弯折角度大小以及滑动弱化距离大小等来分析各个因素对破裂传播的影响.模拟结果表明:断层面上初始破裂区域内外的应力越高,破裂越容易越过断层弯折部位继续传播;……
