基于速度-状态摩擦本构定律的三维DDA方法

摘要：

原有三维非连续变形分析(DDA)方法采用常摩擦系数的Mohr-Coulomb定律作为切向破坏准则,然而当描述更大尺度构造块体的运动与变形时,常摩擦系数不再适用.速度-状态摩擦本构定律能够定量描述地震周期各阶段断层面剪应力变化,解释发震断层行为.本文将速度-状态摩擦定律与三维DDA方法相结合,首先推导了计算摩擦系数的实用公式,随后通过滑动-保持-滑动实验与速度步进实验算例对改进的三维DDA方法进行了验证.结果表明,应用速度-状态摩擦本构定律的三维DDA方法能够比较准确地模拟静摩擦的时间依赖性与动摩擦的速度依赖性,解决了将三维DDA方法在地学中应用的基本问题.

关键词：三维DDA、速度-状态摩擦本构定律、数值模拟

所属期刊栏目：58

分类号：P313(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

资助基金：国家自然科学基金41274008;41104004、中国地震局地震预测研究所基本科研业务专项2011IES010102联合资助.

在线出版日期：2015-04-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：474-480