日本MW9.0级地震同震位移场和应力场的有限元模拟

根据同震位移GPS观测数据,利用有限元法反演了2011年3月11日本MW9.0级地震的断层滑移模式。在此基础上,计算了日本MW9.0级地震引起的同震位移场和应力场,给出了位移和应力的分布,分析了他们的变化规律并与实测结果进行了对比。计算结果表明:日本MW9.0级地震的静态断层滑移量最大可达25m。地震引起断层上盘向东位移,最大位移在震中附近,可达24.25m,日本东北地区向东位移最大可达6m。震后地表隆起,隆起幅度可达5.6m,隆起的最高点也在震中附近。日本东北地区东海岸附近有一下沉带,下沉量可达0.8m。同震地表位移的计算值与GPS测量结果基本一致。地震引起应力变化,导致震后应力下降。应力变化是不均匀的,在震中附近约为9.9MPa,在深处可达32MPa,在日本东北地区地表应力变化小于4.4MPa。地震引起的应力变化主要是水平应力,垂直应力基本不变。