地震条件下损伤–愈合模型的初步研究

脆性介质的损伤与破坏是力学中极为复杂、极具挑战性的难题之一，而地震是一类典型脆性介质的突发破 裂或失稳。在地震等灾变发生前都会出现一定的前兆现象，地震之后地壳介质又会缓慢愈合，地壳介质的损伤愈 合过程对地震预测具有重要的研究意义。首先介绍V. Lyakhovsky 等提出的损伤流变模型，且结合岩石破坏声发射 实验数据分析该模型的特点；进一步基于损伤力学，从Helmholtz 自由能出发，并考虑地质材料的可愈合效应， 建立一维损伤–愈合模型，采用数值计算的方法得到地质材料的损伤–愈合模式。用常数加载率的线性载荷叠加 一个正弦扰动来模拟固体潮引力，模拟计算该加载条件下材料的损伤–愈合过程；同时也考察了整个损伤愈合演 化过程中加卸载响应比值的变化情况，发现在灾变发生之前加卸载响应比值会出现明显异常、回落的现象。再次 验证了加卸载响应比作为一种重要的前兆现象，能够定量地刻画介质的损伤演化过程，这也为加卸载响应比方法 提供了更为坚实的物理基础

LURR's Twenty Years and Its Perspective

Seismogenic process is a nonlinear and irreversible one, so that the response to loading of a seismogenic zone is different from the unloading one. This difference reflects quantitatively the process of an earthquake preparation. A physics-based new parameter-Load/Unload Response Ratio (LURR) was proposed to measure quantitatively the proximity to a strong earthquake and then used to be an earthquake predictor. In the present paper, a brief history of LURR is recalled; inspection of real earthquake cases, numerical simulations and laboratory studies of LURR, prediction efforts in terms of LURR, probability problem of LURR and its prospect are also expatiated

New progress in LURR-integrating with the dimensional method

The evolution laws of LURR (Loading-Unloading Response Ratio) before strong earthquakes, especially the peak point of LURR, are described in this paper. The results of four methods (experimental, numerical simulation, seismic data analysis and with damage mechanics analysis) lead to a consistent conclusion-the evolution laws of LURR before strong earthquakes are that, at the early stage of the seismic cycle, LURR will fluctuate around 1 and in the late stage, it rises swiftly and to its peak point. At some time after this peak point, a catastrophic event or events occur. These do not occur at the peak point, but lag behind. The lag time which is denoted by T (2) depends on the magnitude M of the upcoming earthquake among other factors. In order to consider the influence of geophysical parameters in a specific region such as E (a) and J ((t)), where is the shear strain rate of tectonic loading in situ, E (a) is the sum of radiated energy of all earthquake occurring in a specific region measured during a long time duration (110 years in this paper) divided by the area of the region and the time duration, and J ((t)) is a parameter denoting the LURR anomaly area weighted with Y (the value of LURR) and represents the expanse and degree of the seismogenic zone. The dimensional analysis method has been used to reveal the relation between M, T (2) and other parameters in situ for more reliable earthquake prediction

Study on the Tempo-spatial Evolution of LURR and Seismicity in Western America

美国西部地区位于环太平洋地震带,该地震带是地球上地震活动最为强烈的地带,为了研究该地区的地震活动性,对该地区进行了加卸载响应比的时空扫描,考察了该地区加卸载响应比异常区域的时空演化;并用2001—2006年的扫描结果与次年实际发生的5级以上地震进行对比,发现绝大部分的强震都发生在前一年的预测区域内。根据加卸载响应比的时空演化和该地区的最新扫描结果,对未来地震活动性进行了分析

Application of Load/Unload Response Ratio in Study of Seismicity in the Region of Iran

本文应用加卸载响应比理论,分别对2005年2月22日伊朗东南部克尔曼省扎兰德MS6.4地震和2006年3月31日伊朗西部洛雷斯坦省MS6.1地震2个震例进行了时程曲线分析;并用加卸载响应比方法对伊朗地区进行了时空扫描。通过考察加卸载响应比异常区域的演化过程,对该地区未来的地震活动性进行了研究

加卸载响应比与损伤变量关系研究

首先介绍加卸载响应比的2个基本参量，并从损伤力学的基本理论出发，引入损伤变量，结合加卸载响应比方法的思想，推导用损伤和应变定义的加卸载响应比，并以Weibull分布作为随机分布函数，建立且分析损伤变量与加卸载响应比之间的联系，并进一步考察Weibull指数对两者关系的影响。然后利用岩石破坏声发射实验的数据，用声发射数密度描述岩石试件的损伤演化过程，并由此根据损伤和应变定义的加卸载响应比，结合实验过程中的损伤和应变，计算花岗岩试件的加卸载响应比曲线，并与用Benioff应变作响应量计算的加卸载响应比曲线进行比较，发现两者具有相当程度的一致性，两者的加卸载响应比值都经历了出现异常→升高到最大值→急剧回落→岩石试件破裂或失稳，这一规律与实际地震震例中加卸载响应比的演化趋势是一致的，同时也说明在实际地震预测中用Benioff应变作为响应量来计算加卸载响应比是合理的。最后介绍意大利那不勒斯大学完成的二层楼房的加卸载实验，且对实验结果进行分析。建立的加卸载响应比与损伤变量的关系，不仅为加卸载响应比用来定量研究脆性介质的损伤程度提供更为坚实的基础，而且也可能为评估大型建筑的损伤和预测工程事故开辟新道路

美国西部地区加卸载响应比的时空演化及地震活动性分析

美国西部地区位于环太平洋地震带,该地震带是地球上地震活动最为强烈的地带,为了研究该地区的地震活动性,对该地区进行了加卸载响应比的时空扫描,考察了该地区加卸载响应比异常区域的时空演化;并用2001—2006年的扫描结果与次年实际发生的5级以上地震进行对比,发现绝大部分的强震都发生在前一年的预测区域内。根据加卸载响应比的时空演化和该地区的最新扫描结果,对未来地震活动性进行了分析

STUDY ON RELATION BETWEEN LOAD/UNLOAD RESPONSE RATIO AND DAMAGE VARIABLE

首先介绍加卸载响应比的2个基本参量,并从损伤力学的基本理论出发,引入损伤变量,结合加卸载响应比方法的思想,推导用损伤和应变定义的加卸载响应比,并以Weibull分布作为随机分布函数,建立且分析损伤变量与加卸载响应比之间的联系,并进一步考察Weibull指数对两者关系的影响.然后利用岩石破坏声发射实验的数据,用声发射数密度描述岩石试件的损伤演化过程,并由此根据损伤和应变定义的加卸载响应比,结合实验过程中的损伤和应变,计算花岗岩试件的加卸载响应比曲线,并与用Benioff应变作响应量计算的加卸载响应比曲线进行比较,发现两者具有相当程度的一致性,两者的加卸载响应比值都经历了出现异常→升高到最大值→急剧回落→岩石试件破裂或失稳,这一规律与实际地震震例中加卸载响应比的演化趋势是一致的,同时也说明在实际地震预测中用Benioff应变作为响应量来计算加卸载响应比是合理的.最后介绍意大利那不勒斯大学完成的二层楼房的加卸载实验,且对实验结果进行分析.建立的加卸载响应比与损伤变量的关系,不仅为加卸载响应比用来定量研究脆性介质的损伤程度提供更为坚实的基础,而且也可能为评估大型建筑的损伤和预测工程事故开辟新道路