劉序儼，方宏芳，張凱，張翊寧，馬超文，黃聲明，季穎鋒

（1.福建省地震局，福建 福州 350003；2.福建省漳州市地震局，福建 漳州 363000；3.福建省地震局漳州地震臺(tái)，福建 漳州 363000）

漳州臺(tái)深井應(yīng)變不變量同震響應(yīng)分析

劉序儼1，方宏芳2，張凱3，張翊寧3，馬超文2，黃聲明1，季穎鋒1

（1.福建省地震局，福建 福州 350003；2.福建省漳州市地震局，福建 漳州 363000；3.福建省地震局漳州地震臺(tái)，福建 漳州 363000）

在解決鉆孔應(yīng)變觀測(cè)加襯模型的待定常數(shù)的基礎(chǔ)上，巧妙地利用不變量與坐標(biāo)系選擇無(wú)關(guān)的性質(zhì)，推導(dǎo)出了5組觀測(cè)組合計(jì)算不變量的簡(jiǎn)潔表達(dá)式，并以玉樹(shù)地震為例，選取漳州臺(tái)深井觀測(cè)系統(tǒng)的探頭上、下端面8分量應(yīng)變觀測(cè)單元的觀測(cè)資料，采用加襯模型分別根據(jù)探頭上下端面的5組觀測(cè)組合公式計(jì)算了地震當(dāng)天的最大主應(yīng)變、最小主應(yīng)變、最大主應(yīng)變相應(yīng)的主方向、最大剪應(yīng)變以及面應(yīng)變與體應(yīng)變分鐘值，分別給出了探頭上端面234觀測(cè)組合在2010年玉樹(shù)7.1級(jí)地震發(fā)震當(dāng)天7h30m～9h30m時(shí)間窗內(nèi)的上述不變量分鐘值同震響應(yīng)圖像，最后對(duì)同震響應(yīng)性質(zhì)進(jìn)行了分析，并對(duì)最大、最小主應(yīng)變以及最大主應(yīng)變相應(yīng)的主方向的可靠性進(jìn)行了討論。

多分量應(yīng)變觀測(cè)；加襯模型；應(yīng)變不變量；同震響應(yīng)；可靠性分析

引言

鑒于鉆孔處的應(yīng)變量不等于原有應(yīng)變量，此時(shí)不能采用僅適用于各向同性均勻彈性介質(zhì)中的摩爾圓定理，而要改用加襯模型來(lái)計(jì)算應(yīng)變不變量。如何確定加襯模型的待定常數(shù)，如何根據(jù)加襯模型給出根據(jù)探頭上下端面的5組觀測(cè)組合計(jì)算不變量的表達(dá)式，如何對(duì)應(yīng)變觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，面應(yīng)變與體應(yīng)變又如何計(jì)算，應(yīng)變不變量同震響應(yīng)圖像的實(shí)質(zhì)是什么，又如何對(duì)應(yīng)變不變量進(jìn)行可靠性分析？以上問(wèn)題正是本文要探討的主要內(nèi)容。

1 臺(tái)點(diǎn)及儀器概況

漳州地震臺(tái)位于龍海市九湖鎮(zhèn)院后村石獅巖，地理坐標(biāo)：E 117°37′54.9″，N 24°28′58″，海拔42.3 m。臺(tái)站所在地為亞熱帶水果花卉種植區(qū)，年平均溫度為22℃，年平均濕度為70%，年平均降雨量為1 400 mm，年平均雷電天氣約20多天，海浪干擾輕度。臺(tái)站位于著名的北東向長(zhǎng)樂(lè)-詔安斷裂帶的南端，臺(tái)站基巖為花崗閃長(zhǎng)巖，覆蓋層厚度為15～32 m。臺(tái)站建有一條長(zhǎng)100 m、走向近EW向的窿道，窿道主巷道總體走向?yàn)镾WW266°，支巷為NNW356°，從巷道交叉口以西安裝SS-Y型伸縮儀EW向，儀器長(zhǎng)度24.9 m，支巷安裝伸縮儀NS向儀器，長(zhǎng)度17.8 m。

2008年12月，在臺(tái)站一口253 m的鉆井內(nèi)安裝了一套 “RZB-3D型地殼形變寬頻帶綜合觀測(cè)系統(tǒng)”，探頭上下端面分別確均勻布設(shè)了 “米”字形的四分量水平應(yīng)變測(cè)量單元，除此以外，還布設(shè)了系統(tǒng)參考元件、鉆孔傾斜測(cè)量單元、應(yīng)變地震波測(cè)量單元、精密地溫測(cè)量單元及水位、氣壓與井溫等輔助測(cè)量單元，共有17個(gè)觀測(cè)量，其中水平應(yīng)變測(cè)量單元相鄰兩條測(cè)線相隔45°。鉆井的直徑為Φ130 mm，井口以Φ146 mm套管下至孔口以下14.80 m處。整孔深度達(dá)到253 m，靜止水位21.10 m，探頭安裝在鉆孔247.30至251.83 m之間。

2 應(yīng)變不變量表達(dá)式

在地球自由表面，任一質(zhì)點(diǎn)的應(yīng)變張量矩陣為一個(gè)2階對(duì)稱矩陣，矩陣中的元素僅有3個(gè)獨(dú)立分量，因此，需要在通過(guò)該質(zhì)點(diǎn)的3個(gè)不同方向進(jìn)行應(yīng)變觀測(cè)[1]，才能確定該質(zhì)點(diǎn)處的應(yīng)變張量矩陣，由于在不同的正交應(yīng)變曲線坐標(biāo)系中，各坐標(biāo)系中的應(yīng)變張量矩陣都是相似矩陣，由不同坐標(biāo)系下的應(yīng)變張量矩陣皆能給出該質(zhì)點(diǎn)的主應(yīng)變及其相應(yīng)的主方向[2]。

既然主應(yīng)變及其主方向?yàn)樵撡|(zhì)點(diǎn)的幾何不變量，與坐標(biāo)系的選擇無(wú)關(guān)，為方便起見(jiàn)，本文對(duì)上端面的2#測(cè)線方向作為Y軸，與2#測(cè)線成正交方向的4#測(cè)線方向作為X軸，探頭端面的中心作為原點(diǎn)O，設(shè)εi為i#測(cè)線的線應(yīng)變觀測(cè)值 （i=2，3，4，1），設(shè)εmax與εmin（εmax＞εmin）為探頭端面的主應(yīng)變，設(shè)θ為εmax在該坐標(biāo)系中的 “方位角”，即 “主方向”，且最大與最小主應(yīng)變的主方向是相互正交的。表1為漳州臺(tái)鉆孔應(yīng)變觀測(cè)系統(tǒng)上下端面水平應(yīng)變測(cè)量單元參數(shù)表。

對(duì)于4條測(cè)線，任取3個(gè)方向作為一組，則有4種組合， 1#、2#、3#、4#本身也可以形成一個(gè)組合，則共有五種組合。每種組合皆可計(jì)算出相應(yīng)組合的εmax、εmin與θ。

對(duì)于鉆孔應(yīng)變，因鉆孔處的應(yīng)變值不等于原有的應(yīng)變值，此時(shí)不能采用摩爾圓定理以不變量 εmax、 εmin與 θ來(lái)描述 αi方向上的應(yīng)變量 εi，因?yàn)槟枅A定理僅適用于鉆孔的各向同性的均勻彈性介質(zhì)。對(duì)于鉆孔應(yīng)變觀測(cè)則要采取所謂的加襯模型[3、4]

式中a與b為待定常數(shù)，它們與套管材料和巖石特性及其兩者的耦合有關(guān)。εmax、εmin與θ與之所以稱為應(yīng)變不變量，是指這些量與坐標(biāo)系的選擇無(wú)關(guān)，按彈性力學(xué)，通常在剪應(yīng)變?yōu)榱愕钠矫嫔?，在相互正交的兩個(gè)方向上線應(yīng)變會(huì)取得最大值和最小值，這兩個(gè)值稱為主應(yīng)變，與主應(yīng)變相應(yīng)的方向稱為主方向。根據(jù)彈性力學(xué)，在各自同性均勻彈性介質(zhì) （未開(kāi)孔）中，由εmax、εmin可以計(jì)算面應(yīng)變s[5、6]，其公式為

表1 RZB-3D型地殼形變寬頻帶綜合觀測(cè)系統(tǒng)上下端面水平應(yīng)變測(cè)Table 1 Azimuth of level strain observations on upper and lower surfaces of the detector in the borehole strain observation system

3 玉樹(shù)地震深井應(yīng)變觀測(cè)資料的預(yù)處理

3.1 加襯模型的建立

如要采用加襯模型計(jì)算不變量εmax、εmin與θ，首先要確定a與b值，而欲確定a與b，則必須先要給出未開(kāi)孔時(shí)的應(yīng)變固體潮不變量理論值，但在有關(guān)固體潮文獻(xiàn)[7～9]中僅給出了應(yīng)變固體潮理論值公式。為此，本文假設(shè)（1）式中的a與b均等于1/2，此時(shí)（1）式回歸到了摩爾圓定理[5、6、10]并以玉樹(shù)地震前1個(gè)月，即2010年3月份的應(yīng)變固體潮整點(diǎn)理論值替換觀測(cè)值，則由（7）～（11）式分別可計(jì)算出5組觀測(cè)組合的應(yīng)變固體潮不變量的理論值。計(jì)算結(jié)果表明，5組不變量幾乎完全相同，僅在小數(shù)點(diǎn)后2位存在計(jì)算誤差，這是預(yù)料之中的，因?yàn)椴还軕?yīng)變固體潮理論值，還是摩爾圓定理，它們都是根據(jù)彈性力學(xué)理論推導(dǎo)出來(lái)的。于是，不但證明了（7）～（11）式的正確性，也等價(jià)地證實(shí)了不變量的唯一性，因此，無(wú)論從哪種觀測(cè)組合都可以獲得不變量的理論值。

鑒于應(yīng)變?yōu)橐幌鄬?duì)值，我們選擇2010年3月1日00h作為起始時(shí)刻，把應(yīng)變觀測(cè)值與相應(yīng)的不變量理論值分別減去此起始時(shí)刻的相應(yīng)值，這樣就分別取得了相對(duì)應(yīng)變值εi與模型擬合值然后根據(jù) 3月份的整點(diǎn)觀測(cè)值εi， 在的前提下，根據(jù)最小二乘法就可得到a與b的估計(jì)值。

3.2 玉樹(shù)地震同震響應(yīng)的不變量分鐘值計(jì)算

2010年4月14日7 時(shí)49分，我國(guó)青海玉樹(shù)地區(qū)發(fā)生7.1級(jí)強(qiáng)烈地震，地震造成嚴(yán)重人員傷亡和重大經(jīng)濟(jì)損失，距離震中2 300 km之外的漳州深井綜合觀測(cè)系統(tǒng)清晰的記錄到了同震響應(yīng)波形。

在本文3.1節(jié)，已利用玉樹(shù)地震前1個(gè)月，即2010年3月份的應(yīng)變觀測(cè)資料確定了加襯模型的待定常數(shù)a與b，之所以這樣做，是考慮到在該月份漳州深井應(yīng)變系統(tǒng)未記錄到較大的同震響應(yīng)，可以避免同震響應(yīng)對(duì)確定a與b的影響。我們可以把該月份計(jì)算得到的a與b代入（7）～（11）式，就可以分別獲得上下端面的5組觀測(cè)組合的不變量曲線圖。這里要指出，在將a與b值代入（7）～（11）式之前，首先要對(duì)上下端面的4條測(cè)線的應(yīng)變觀測(cè)值作零漂消除，在消除零漂后，還要作基線改正，即選擇2010年4月1日00h作為起始時(shí)刻，，把此時(shí)刻之后的應(yīng)變觀測(cè)值分別減去起始時(shí)刻的相應(yīng)觀測(cè)值，就可以獲得該時(shí)刻相對(duì)于起始時(shí)刻的相對(duì)應(yīng)變值，因?yàn)閼?yīng)變觀測(cè)本身就是一種相對(duì)觀測(cè)。

4 玉樹(shù)地震同震響應(yīng)分析

圖1 上端面1#、2#、3#、4#測(cè)線2010年4月14日線應(yīng)變分鐘值變化曲線圖Fig.1 The minute curve of strain variation in line on the upper surface 1#,2#,3#,4#at test line at April 14,2010

4.1 應(yīng)變同震響應(yīng)圖像

為節(jié)省篇幅，本文僅給出上端面1#、2#、3#、4#測(cè)線2010年4月14日線應(yīng)變分鐘值變化曲線圖。圖2為1#測(cè)線在地震當(dāng)日7：30～9：30時(shí)間窗的線應(yīng)變分鐘值變化曲線圖。

圖2 上端面1#測(cè)線2010年4月14日7：30～9：30線應(yīng)變分鐘值變化曲線Fig.2 The minute curve of strain variation in line on the upper surface 1#during 7:30 and 9:30 at April 14,2010.

從圖1與圖2可以看出，由于兩者的時(shí)間窗長(zhǎng)度不一樣，時(shí)間窗短的同震響應(yīng)細(xì)節(jié)比時(shí)間長(zhǎng)的可以得到更充分的顯示。因此，在后文所采用時(shí)間窗為玉樹(shù)地震當(dāng)天7：30-9：30這2個(gè)小時(shí)，因?yàn)橛駱?shù)地震波到達(dá)漳州臺(tái)大約在8 h左右。

4.2 不變量同震響應(yīng)圖像

采用公式（5）～（9）分別進(jìn)行上、下端面五種組合的最大主應(yīng)變、最小主應(yīng)變、最大剪應(yīng)變和最大主應(yīng)變方位角的計(jì)算。鑒于篇幅，在這里僅以上端面2#3#4#組合為例給出地震當(dāng)日7：30-9：30時(shí)間窗內(nèi)上述不變量圖，分別見(jiàn)圖3～6。

4.3 面應(yīng)變、體應(yīng)變同震響應(yīng)圖像

隨著深井應(yīng)變觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)展，我國(guó)許多臺(tái)站都同時(shí)安裝有均勻分布的4分量應(yīng)變測(cè)量單元，可以形成兩組相互正交的觀測(cè)組合，由 （4）式可根據(jù)每組相互正交的觀測(cè)的應(yīng)變觀測(cè)值之和求得面應(yīng)變，在近地表處，體應(yīng)變等于該點(diǎn)處的面應(yīng)變的2/3。為節(jié)省篇幅，本文僅給出上端面其中一種正交組合的面應(yīng)變與體應(yīng)變同震響應(yīng)曲線圖。

圖3 上端面2#3#4#組合2010年4月14日7：30～9：30最大主應(yīng)變同震響應(yīng)曲線圖Fig.3 The co-seismic response curve of maximum principal strain on the upper surface 2#,3#,4#between 7:30 and 9:30 at April 14th,2010

圖4 上端面2#3#4#組合2010年4月14日7：30～9：30最小主應(yīng)變同震響應(yīng)曲線Fig.4 The co-seismic response curve of minimum principal strain on the upper surface 2#,3#,4#between 7:30 and 9:30 at April 14,2010

圖5 上端面2#3#4#組合2010年4月14日7：30～9：30最大剪應(yīng)變同震響應(yīng)曲線Fig.5 The co-seismic response curve of maximum shear strain on the upper surface 2#,3#,4#between 7:30 and 9:30 at April 14,2010

圖6 上端面2#3#4#組合2010年4月14日7：30～9：30最大主應(yīng)變方向角同震響應(yīng)曲線Fig.6 The co-seismic response curve of maximum principal strain azimuth on the upper surface 2#,3#,4#between 7:30 and 9:30 at April 14,2010

如圖7～8分別為地震當(dāng)日上端面1#3#組合在7：30～9：30時(shí)間窗內(nèi)面與體應(yīng)變同震響應(yīng)變化曲線圖。

圖7 上端面1#3#組合2010年4月14日7：30～9：30面應(yīng)變同震響應(yīng)曲線10-8Fig.7 The co-seismic response curve(10-8)of surface strain on the upper surface of 1#,3#,between 7:30 and 9:30 at April 14,2010

圖8 上端面1#3#組合2010年4月14日7：30～9：30體應(yīng)變同震響應(yīng)曲線 10-8Fig.8 The co-seismic response curve(10-8)of bulk strain on the upper surface of 1#,3#,between 7:30 and 9:30 at April 14,2010

從同震響應(yīng)曲線可以發(fā)現(xiàn)，在玉樹(shù)地震波到達(dá)漳州臺(tái)深井觀測(cè)系統(tǒng)之前，上下端面的4條測(cè)線的線、面、體應(yīng)變、最大與最小主應(yīng)變及其主方向的分鐘值觀測(cè)曲線都是非常平穩(wěn)的，這是因?yàn)樯鲜鲋T量的應(yīng)變固體潮主要是由低頻日波和半日波組成的。而地震波到達(dá)后所記錄到的變化是強(qiáng)震所引起的高頻應(yīng)變波，因此由玉樹(shù)地震所引起的同震響應(yīng)是一種疊加在低頻應(yīng)變固體潮曲線上的高頻變化，也正是深井觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)地震的同震應(yīng)變響應(yīng)，所記錄到的應(yīng)變響應(yīng)波形以一種振蕩衰減的形式出現(xiàn)，而地震過(guò)后，曲線又恢復(fù)到這些量的應(yīng)變固體潮應(yīng)有的緩慢低頻變化狀態(tài)。

因限于篇幅，本文雖然僅給出了上端面其中一組觀測(cè)組合的不變量響應(yīng)曲線圖，但筆者卻對(duì)上下端面其余幾種觀測(cè)組合的不變量響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除主方向響應(yīng)出現(xiàn)極大差異外，其余幾組組合的同一種不變量彼此之間雖然也有所差異，但遠(yuǎn)比主方向要小，且相似性也很高。除了對(duì)玉樹(shù)地震同震響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算外，筆者也曾用1個(gè)月的觀測(cè)資料計(jì)算了上下端面共10種觀測(cè)組合的不變量，且給出了他們的整點(diǎn)值曲線圖，發(fā)現(xiàn)最大與最小主應(yīng)變曲線大體相似，數(shù)值也很接近，對(duì)他們一個(gè)月觀測(cè)資料的整點(diǎn)值進(jìn)行兩兩相關(guān)分析，其相關(guān)系數(shù)大多在0.7～0.8以上，在自由度f(wàn)高達(dá)700以上的情況下，可以認(rèn)為兩者幾乎是完全相關(guān)的，對(duì)主應(yīng)變值進(jìn)行兩兩回歸分析，發(fā)現(xiàn)回歸系數(shù)大多位于0.7～0.8或1.2～1.4之間，大多數(shù)接近于1，基線差大約為10-8的數(shù)倍。但最大主應(yīng)變的方向角曲線圖很不相似，數(shù)值相差也很大，可以認(rèn)為主方向是不可靠的，最大與最小主應(yīng)變值則是較可靠的。

5 認(rèn)識(shí)與討論

要采用加襯模型，首先要給出固體潮不變量理論值，本文在采用摩爾圓定理計(jì)算出了不變量理論值并由最小二乘原理確定了加襯模型待定常數(shù)的基礎(chǔ)上，給出了玉樹(shù)地震所引起的漳州臺(tái)深井應(yīng)變不變量同震響應(yīng)圖像，并對(duì)同震響應(yīng)及其可靠性進(jìn)行了分析。發(fā)現(xiàn)最大與最小主應(yīng)變曲線大體相似，數(shù)值也很接近，但最大主應(yīng)變的方向角曲線圖很不相似，數(shù)值相差也很大，可以認(rèn)為主方向是不可靠的，最大與最小主應(yīng)變值則是較可靠的。出現(xiàn)這種情況可能歸于觀測(cè)誤差與加襯模型的不完善性，雖然該模型比摩爾圓定理更符合實(shí)際情況，但可能造成上下端面4條測(cè)線的影響是各不相同的，同時(shí)應(yīng)變測(cè)量誤差也會(huì)給主方向計(jì)算造成極大的誤差，且不是一個(gè)常數(shù)，甚至非常之大。

我國(guó)在上世紀(jì)90年代末到本世紀(jì)初，陸續(xù)研制了4分量應(yīng)變觀測(cè)系統(tǒng)[11～13]。在相近時(shí)期，日本深井觀測(cè)點(diǎn)的深度達(dá)1 000～3 800 m，深井應(yīng)變觀測(cè)精度達(dá)10-8，而在美國(guó)則推出了板塊邊界觀測(cè) （PBO）計(jì)劃[14、15]，該計(jì)劃使用了大量的深井鉆孔應(yīng)變儀。對(duì)這些深井應(yīng)變觀測(cè)資料，據(jù)筆者所知，國(guó)外學(xué)者大多是把注意力放在應(yīng)變觀測(cè)資料對(duì)Parkfield地震的最大同震信號(hào)的分析上[16]，或放在利用Parkfield近場(chǎng)的高精度連續(xù)鉆孔應(yīng)變與孔隙壓力觀測(cè)資料對(duì)斷層成核、斷層響應(yīng)與地震預(yù)報(bào)的問(wèn)題上[17]。蔣靖祥等[18、19]，對(duì)新疆分量式鉆孔應(yīng)變階變異常的統(tǒng)計(jì)特征及其在地震預(yù)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究，使用RZB-1型壓容式鉆孔應(yīng)變儀的長(zhǎng)期觀測(cè)資料和震例分析，結(jié)果表明鉆孔應(yīng)變儀在一定程度上記錄大震和臺(tái)站附近的中、強(qiáng)地震的異常變化。如：烏什鉆孔應(yīng)變儀在多次伽師地震前都記錄到張、壓性交替變化。2003年2月4日伽師6.8級(jí)地震前，出現(xiàn)趨勢(shì)、短期、臨震異常。本文采用應(yīng)變不變量分析了玉樹(shù)地震所引起的同震響應(yīng)，但未提取到震前信息，有待積累更長(zhǎng)的觀測(cè)時(shí)間后再進(jìn)行更深一步的分析研究。

鉆孔應(yīng)變分量變觀測(cè)系統(tǒng)除了可計(jì)算出應(yīng)變不變量外，同時(shí)提供了如此之多可對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行校核的方法，這是地面觀測(cè)系統(tǒng)無(wú)法比擬的，這既是鉆孔應(yīng)變觀測(cè)系統(tǒng)的長(zhǎng)處，同時(shí)也給觀測(cè)本身提出了更高的質(zhì)量要求，因?yàn)橛卸嘤嘤^測(cè)，就必須在邏輯上滿足許多約束條件。由于有觀測(cè)誤差，我們不能奢求多余觀測(cè)給出的多組不變量結(jié)果都完全一樣，而只能要求他們之間的差異局限在一個(gè)允許的誤差范圍內(nèi)就行，可以說(shuō)是對(duì)鉆孔應(yīng)變觀測(cè)系統(tǒng)內(nèi)在質(zhì)量的一項(xiàng)苛刻要求，僅利用相對(duì)應(yīng)變量照樣可以對(duì)震前、震時(shí)、震后應(yīng)變狀態(tài)進(jìn)行分析。筆者認(rèn)為，本文是對(duì)漳州臺(tái)深井多分量觀測(cè)資料是否可用來(lái)提取應(yīng)變不變量所做的一次嘗試，從中也反映了目前多分量應(yīng)變觀測(cè)中存在的一些問(wèn)題，雖然深井觀測(cè)可以大大降低外界干擾，但又產(chǎn)生了一些新的問(wèn)題，諸如應(yīng)變測(cè)量的定向精度，測(cè)量單元的標(biāo)定，探頭與巖壁的耦合以及模型等問(wèn)題，都是值得認(rèn)真考慮的，以上一些看法，可供儀器研制與使用者參考。

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Analysis on Deep-well Strain Invariant's Co-seismic Response to Yushu Earthquake Stimulation at Zhangzhou Seismic Station

LiIU Xuyan1， FANG Hongfang2， ZHANG Kai3，ZHANG Yining3，MA Chaowen2，HUANG Shengming1， JI Yingfeng1

(1.Earthquake Administration of Fujian Province,Fuzhou 350003， China； 2.Earthquake Administration of Zhangzhou City， Zhangzhou 363000， China； 3.Zhangzhou Seismic Sstation of Earthquake Administration of Fujian Province，Zhangzhou,363000,China)

Based on how to solve for the constants determined in a borehole strain observations lining model,this paper uses one of the invariant′s properties to derive five sets of the invariant′s expression using observation data combination.The property is that the invariant has nothing to do with the coordination system selection.Then the paper applies it to the case in Yushu earthquake by selecting better observed datum at the upper and lower surfaces of a detector in an 8-component strain observing system.Then,this paper calculates the maximum and the minimum principal strains,principal strain directions,the maximum shear strain,the maximum strain on a surface and volumetric strain at minute interval.Briefly,this paper selects the datum at 2#3#4#from the upper surfaces of a detector within time window 7:30～9:30 when earthquake occurred resulting in co-seismic response for strain invariants,surface-strain and bulk-strain.Finally,this paper furthermore discusses properties of these co-seismic responses,as well as reliability of the result of maximum,minimum strain,and principal directions of maximum strain given in this paper.

Multi-component strain observation;Lining model;Strain invariant;Co-seismic response;Reliability analysis

P315.727

A

1001-8662（2011）04-0051-11

2011-09-15

2010年度福建省地震局基金課題資助

劉序儼，男，1939年生，研究員.主要從事從事固體潮與地形變研究.E-mail:xuyanliu@126.com.