Steady-state solutions of rupture propagation in an earthquake simulator governed by rate and state dependent friction
Steady-state solutions of rupture propagation in an earthquake simulator governed by rate and state dependent friction
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由速率和状态相关摩擦控制的地震模拟器中破裂传播的稳态解
DOI：
10.1140/epjst/e2010-01344-6
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发表时间：
--
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Brietzke
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zöller;Hainzl;Holschneider;Brietzke
地震模拟器在地震危险性评估方面变得越来越重要。因此，一个关键的问题是，是否强加的简化，例如，减少完全动态准动态破裂传播，可能会导致不切实际的结果。在目前的研究中，我们集中在破裂速度的作用，在一个由速率和状态相关摩擦控制的地震模拟器中，如[8]所提出的。特别是，我们调查的范围内的模型vr的可能值。作为一个端元方案，我们考虑的存在一个稳态解的一维破裂前传播vron一个理想化的二维故障的无限维离散成均匀的细胞。我们发现，原则上vr的值在0 ~ ∞之间是可能的，这取决于滑移速度δ 0和破裂前缘前的预应力τ 0的大小。从这个观点来看，如果模型接近于稳态条件，那么δ 0值接近于地震时的滑移速度δ EQ，导致了小的破坏时间值，从而可能产生具有不切实际的高vr值的破裂。这些结果有助于为合理的地震模拟器的参数空间提供约束条件。
Earthquake simulators become increasingly important with respect to seismic hazard assessment. It is, therefore, a crucial question whether the imposed simplifications, e.g. reducing fully dynamic to quasi-dynamic rupture propagation, may lead to unrealistic results. In the present study, we focus on the role of rupture velocityvrin an earthquake simulator governed by rate-and-state dependent friction as proposed by [8]. In particular, we investigate the range of possible values ofvrwithin the model. As an end-member scenario, we consider the existence of a steady-state solution of a one-dimensional rupture front propagating withvron an idealized two-dimensional fault of infinite dimension discretized into uniform cells. We find that, in principle, values ofvrbetween 0 and ∞ are possible depending on the values of slip speed δ0and pre-stress τ0ahead of the rupture front. In this view, values of δ0close to the slip speed during an earthquake δEQlead to small values of the time-to-failure and can thus generate ruptures with unrealistic high values ofvr, if the model is close to the steady-state conditions. These results are useful to provide constraints for the parameter space of a reasonable earthquake simulator.
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