9.06.2016

Грубі Розломи і Високочастотні Коливання Грунту

Original: http://pangea.stanford.edu/~edunham/research/rough.html

Несумісність високочастотні сейсмічні хвилі повсюдно використовуються в сильних записів наземного руху. Хвилі з частотами вище 1 Гц представляють особливий інтерес для інженерів землетрусу, як резонансні частоти більшості штучних споруд (за винятком висотних будівель) знаходяться в межах цього високого діапазону частот. Сейсмічні дані показують, що землетруси розриви збуджують хвилі всіх довжин хвиль, і що ці хвилі стають все більш незв’язної на високих частотах. Чим це викликано?

Ми досліджуємо ідею, що високочастотні хвилі генеруються при поширенні нерегулярної розриву через геометричній складності несправностей. Зокрема, недавні дослідження ЛИДАР з високою роздільною здатністю показують, що природні поверхні розломів є грубими на всіх рівнях. Ковзання на неплоских розломів породжує величезні напруги обурення, які можуть або прискорювати або сповільнювати розрив у міру його поширення. Цей процес вивільняє сплески сейсмічних хвиль, довжини яких можна порівняти з розмірами непланарной особливостей.

Рис. 1: Наземне рух від грубої моделі розлому. Профіль вина є обмеженою смугою самоподібна фрактальної кривої. Натисніть на малюнку, щоб подивитися фільм, який показує, як високочастотний сейсмічні хвилі генеруються як розрив прискорюється і сповільнюється.

Рис. 2: Швидкість сейсмограми від станції, показаної на фіг. 1.

За умови, що відходить несправності матеріал відповідь залишається ідеально еластичним, величина напруг збурень може, особливо при коротких довжинах хвиль, перевищують літостатіческім навантаження. Моделі роблячи пружну припущення, отже, передбачити великомасштабні відкриття несправностей і стресових станів набагато вищі за ті, для яких спостерігається пружне поведінка в лабораторних експериментах. Ці моделі явно нефізічни. Замість того, нееластичним деформація, пов’язана з безповоротним дисипації енергії, випливає. Природні дефекти оточені зонами сильно тріщинуватих порід; ці пошкодження зон, а також вторинні гілки розломів, можливо, є геологічна підпис цього непружного процесу деформування. У наших моделях ми використовуємо континуум пластичністю з урахуванням цього.

Рис. 3: Розподіл пластичної деформації після землетрусу на непланарной вини.

Цей матеріал грунтується на роботі, за підтримки Національного наукового фонду грант № EAR-0910574. Будь-які думки, результати і висновки або рекомендації, викладені в цьому матеріалі, є такими автора (ів) і не обов’язково відображають точку зору Національного наукового фонду (NSF)

About The Author

admin

Comments are closed.