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断裂构造隔震效应的初步研究

吴少武  蔡钟业  
【摘要】:爆炸、冲击和天然地震的大量实例业已证实,断层隔震效应确实存在。这是一个断层对应力波传播能量的衰减和断层体系对应力波的响应,即波与岩体及其中结构面相互作用的复杂问题。断层的隔震效应其实质是断层的动弹性性质,即阻尼性质、传递性质及与固有周期有关的自振特性等动力特性的反映。本文尝试从波动场、应力场、位移场、振动场角度对其机制进行了初步分析,讨论了断层含水状况、断层的产状和尺度、特别是断层破碎带物质的物理力学性质及断层初始应力状态对隔震效应的影响。总结出有利于产生隔震效应的断层应当是:断层充填物质与围岩波阻抗差异悬殊,其内摩擦角应小于应力波入射角,断层面应倾向震源方向,并垂直于应力波传播方向。应充分注意断层附近岩体的应力各向异性和断层含水状况在不同应变速率下对应力波传播能量衰减的影响;指出各隔震效应的断层宽度应远大于波长;断层的端部及交汇部位则于隔震不利。最后提出了研究断层隔震效应现实可行的技术途径和今后有待深入研究的一些课题。

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