地表土层破裂形态数值模拟

摘要

断层活动引起的地面破裂位错是造成跨断层土木工程结构破坏的主因。近年来对断层破裂引起的地表破坏形态研究已经取得了较多的关注，然而大部分研究重点放在了倾滑断层上，对走滑断层、拉伸型断层以及挤压型断层的研究却少有报道。基于此，通过有限元方法对三种断层破裂错动后的土层地表形态进行数值模拟研究，重点探讨断层倾角以及土层厚度两个因素的影响，提取地表纵向变形、地表变形影响区宽度与位置、地表位错量、地表隆起区宽度以及地表隆起高度等关键工程参数。结果表明，随着断层倾角的减小，地表土层变形影响区的位置会向被动盘靠近，隆起区宽度和隆起高度也相应增大。受建模边界条件的影响，地表位错量呈边缘大中间小的分布情况。此外，还总结了土层厚度对相关参数的影响。

关键词

数值模型 / 地表形态 / 走滑破裂 / 拉伸型破裂 / 挤压型破裂

基金资助

国家自然科学基金重点项目(U2139207); 湖北省自然科学基金重点项目(2023AFA030)