基于连续与非连续单元法汶川地震断裂动力学的研究

摘要

2008年5月12日龙门山断裂带发生地震,其映秀-北川与灌县-江油断层发生破裂.龙门山断裂带有三条主断裂,汶川-茂汶,映秀-北川与灌县-江油断裂,这三者之间呈现复杂的断裂切割相交关系,但是汶川地震并未破裂汶川-茂汶断裂.本文拟解决的科学问题:给出只包含汶川-茂汶断裂模型A、包含汶川-茂汶,映秀-北川断裂模型B、包含汶川-茂汶,映秀-北川与灌县-江油三条断裂模型C、利用三种断层模型研究三条断层的几何结构在汶川地震发震中的作用,模拟映秀-北川、灌县-江油、汶川-茂汶三条断层从震间到同震的过程.结果显示:模型A在唯一一条映秀-北川断裂发震破裂;模型B在汶川-茂汶、映秀-北川断层发震破裂;模型C在映秀-北川、灌县-江油断层发震破裂,与实际汶川地震情况最为符合.本文利用有限元与离散元相结合的连续与非连续单元法进行数值计算模拟,在断层面上利用离散元模拟,其余介质利用有限元模拟,更符合科学问题的研究.