[发明专利]一种模拟逆冲断层破裂的装置

说明书

本发明公开了一种模拟逆冲断层破裂的装置，包括：加载装置、支撑装置、测试装置、辅助装置和断层模型装置；以物理模型实验开展断层破裂致脉研究，揭示不同发震断层类型和不同断层参数产生脉冲地震动的特征及空间分布规律，以建立基于发震断层类型的脉冲地震动特征模型；本装置解决了由于地震动的不确定和观测技术的制约，从实际地震中获得的脉冲型地震的记录还不足，不能从统计意义上准确获得近断层脉冲型地震动的特性的问题，利用本装置可研究逆冲断层破裂时的断层不同部分产生的脉冲，并记录断层破裂时的脉冲特征和分布规律。

技术领域

本发明涉及地质科学技术领域，具体涉及一种模拟逆冲断层破裂的装置。

背景技术

地震断层的破裂机制对脉冲地震动的产生及其强度参数有着很大的影响。随着科学技术的发展，越来越多的脉冲地震动被记录下来，其对工程结构的破坏影响研究也越来越深入。在1994年的Northridge地震、1995年的Kobe地震以及1999年的地震，大量研究表明，在相同地震矩震级及场地条件下，相比于远场地震动，近场脉冲型地震动对工程结构有更大的破坏力。一般来说，脉冲地震动产生的原因是地震断层破裂中的前场方向性效应和滑冲效应。由前场方向性效应引起的速度脉冲为双向脉冲，且这种脉冲一般出现在垂直于断层走向的分量上；由滑冲效应引起的速度脉冲是单向脉冲，此脉冲与突发永久位移的时间和大小有关，且主要出现在平行于断层走向的分量上。许多学者通过提取脉冲型地震动的能量进行对比分析，结果表明：滑冲性效应和方向性效应引起的地震动的能量主要集中在低频脉冲持时区段，并且滑冲性地震动具有更加显著的脉冲特性，对长周期结构的破坏更加严重。目前，虽然已经记录到了非常多的地震数据，但是由于地震动的不确定和观测技术的制约，从实际地震中获得的脉冲型地震记录还不足，不能从统计意义上准确获得近断层脉冲型地震动的特性。本发明通过模拟逆冲断层，从而可以获得相应的脉冲地震动时程曲线，进而可以对其进行相关方面的研究，将为结构地震响应分析和设计提供极大的参考。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种模拟逆冲断层破裂的装置解决了由于地震动的不确定和观测技术的制约，从实际地震中获得的脉冲型地震记录还不足，不能从统计意义上准确获得近断层脉冲型地震动的特性的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种模拟逆冲断层破裂的装置，包括：加载装置、支撑装置、测试装置、辅助装置和断层模型装置；

所述辅助装置包括：第一辅助装置和第二辅助装置；所述加载装置包括：主荷载千斤顶和补充荷载千斤顶；所述断层模型装置包括：反力墙、反力钢架和模拟地层；

所述模拟地层为6面体结构；

所述反力墙、主荷载千斤顶、第二辅助装置和模拟地层的一个侧面依次固定连接；

所述补充荷载千斤顶的底座与支撑装置固定连接，所述补充荷载千斤顶的顶端、第一辅助装置和模拟地层的一个底面依次固定连接；

所述支撑装置与模拟地层固定连接；

所述反力钢架与模拟地层固定连接；

所述测试装置与模拟地层固定连接。

进一步地：支撑装置包括：支撑架、上底板和下底板；所述支撑架设置于上底板和下底板之间，并分别与上底板和下底板固定连接；

所述上底板与模拟地层的一个底面固定连接。

进一步地：第一辅助装置包括：第一钢板垫和第一橡胶垫；所述第二辅助装置包括：第二钢板垫和第二橡胶垫；

所述反力墙、主荷载千斤顶、第二钢板垫、第二橡胶垫和模拟地层的一个侧面依次固定连接；

所述主荷载千斤顶的底座与反力墙固定连接，所述主荷载千斤顶的顶端与第二钢板垫固定连接；