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第1章 中国的钻孔应变观测1

1.1 为预报地震而观测地应力1

1.2 从绝对应力测量到相对应力观测2

1.3 从应力观测到应变观测4

1.3.1 电感式压力传感器的弱点5

1.3.2 电容式长度传感器的应用5

1.3.3 应力观测还是应变观测6

1.3.4 关于应力观测的一桩公案7

1.3.5 早期的钻孔应变观测8

1.4 从“土”观测到科学观测9

1.4.1 国内外的互动9

1.4.2 巧妙的四元件设计10

1.4.3 “十五”的突破11

1.4.4 理论的完善12

1.4.5 日益广泛的应用15

第2章 应力和应变17

2.1 力和应力17

2.2 变形和应变20

2.3 胡克定律24

第3章 钻孔应变观测原理27

3.1 钻孔应变观测基本公式27

3.2 求解耦合系数的方法29

3.2.1 Airy应力函数29

3.2.2 特解组合法32

3.2.3 复变函数法39

3.3 两种用三元件观测水平应变张量的方法44

3.4 相对观测47

3.5 元件灵敏度、格值、分辨力和分辨率问题49

3.6 观测深度问题51

第4章 四元件观测的自洽52

4.1 自洽方程52

4.2 观测数据的信度55

4.3 相对实地标定和数据矫正57

4.4 “十五”台网观测数据的相对实地标定和矫正59

第5章 四元件观测的应变换算65

5.1 用三个间接观测值替换四个直接观测值65

5.2 求主应变和主方向66

5.3 求地理坐标应变68

5.4 求元件坐标应变70

5.5 求断层坐标应变72

5.6 应变曲线73

5.7 当有一个元件不工作时76

5.8 当A和B未知时77

5.9 实例分析：地震应变阶77

第6章 理论应变固体潮81

6.1 固体潮的起潮力位81

6.2 天球坐标和天文参数85

6.3 杜森常数88

6.4 地球模型和理论应变固体潮90

第7章 用理论固体潮进行实地标定93

7.1 A值的确定93

7.2 B值的确定94

7.3 “十五”台网观测数据的实地标定95

7.4 Nakai拟合100

7.5 一种针对复杂情况的实地标定105

7.6 元件方位角的实地标定问题研究108

7.7 标定和耦合112

7.8 钻孔体应变观测113

第8章 构造应变变化分析117

8.1 数据和准备117

8.2 断记和插值119

8.3 漂移和调整121

8.4 观测标定123

8.5 应变换算126

8.6 数据矫正的作用130

8.7 三元件观测数据分析实例136

8.8 全国YRY仪器观测数据分析结果140

8.9 全国YRY仪器观测曲线150

第9章 调和分析156

9.1 起潮力位的主要成分：拉普拉斯展开156

9.2 理论固体潮的调和分析：杜森展开158

9.3 观测固体潮的调和分析：傅里叶变换161

9.4 分析实例162

9.5 Venedikov调和分析方法166

第10章 地球自由振荡分析176

10.1 地球的自由振荡176

10.2 快速傅里叶变换FFT177

10.3 振型的识别182

10.4 振荡衰减和品质因子185

10.5 平面应变振荡192

10.5.1 应变振荡方向192

10.5.2 0S2和0T2振型的验证193

10.5.3 元件方位的验证195

第11章 气象变化的影响199

11.1 基本假设199

11.2 气温变化影响201

11.2.1 温度场变化的一维模型201

11.2.2 气温影响地下应变实例203

11.2.3 气温影响系数和滞后时间的计算204

11.3 气压变化影响206

11.3.1 气压影响的即时性和影响系数207

11.3.2 频率响应和小波分解209

11.4 降水影响214

第12章 局部载荷变化的影响218

12.1 集中载荷模型218

12.2 抽水问题研究222

12.3 分布载荷模型227

12.4 地层应变对气压变化的频响问题229

12.5 石灰岩和孔隙介质230

第13章 应变地震波的观测235

13.1 射线坐标系和平面波235

13.1.1 P波和S波的应变偏量236

13.1.2 P波和S波的应变分量239

13.2 姑咱实验241

13.3 与摆式地震观测的频谱比较246

第14章 体波震相识别250

14.1 P波与S波的区别：体积变化250

14.2 P波与S波的区别：旋转252

14.2.1 康定地震的P波应变图像252

14.2.2 康定地震的S波应变图像259

14.2.3 神池实验266

14.2.4 定襄地震的P波和S波应变图像268

14.3 一种识别P波和S波震相的方法273

14.3.1 高台实验274

14.3.2 剔除背景变化275

14.3.3 震相识别279

第15章 用面波进行实地标定286

15.1 面波的应变286

15.2 面波的验证287

15.3 借助摆式地震仪进行实地标定292

15.4 两种地震仪的比较295

15.4.1 频率响应函数和传递函数296

15.4.2 摆式地震仪的频响297

15.4.3 钻孔应变仪的本质差别299

第16章 土层观测问题研究301

16.1 可行性分析301

16.1.1 土的可压密性的影响302

16.1.2 土的弹性模量的影响303

16.1.3 土的孔隙水的影响306

16.2 文安实验307

16.2.1 仪器安装309

16.2.2 长期观测变化：自检311

16.2.3 短期观测变化：固体潮识别317

16.2.4 主要结论323

第17章 地震前兆问题研究325

17.1 地震前兆需要判据325

17.1.1 不能以权威的只言片语为判据326

17.1.2 不能以假说为判据327

17.1.3 不能以统计结果为判据327

17.2 地震前兆的自然判据328

17.2.1 判据一：有正常背景328

17.2.2 判据二：非干扰影响329

17.2.3 判据三：与地震相关329

17.3 地震前兆是一些个案330

17.4 早期的两个震例332

17.4.1 1976年唐山M7.8地震332

17.4.2 1985年乌恰M7.4地震333

17.5 2008年汶川M8.0地震335

17.5.1 观测异常335

17.5.2 高频信号提取338

17.5.3 小波分析339

17.5.4 超限率分析341

17.5.5 细节 变化344

17.5.6 失洽分析345

17.6 2013年芦山M7.0地震347

17.6.1 观测异常347

17.6.2 多种干扰349

17.6.3 道路施工影响350

17.6.4 大渡河流量变化影响351

17.6.5 主方向分析352

17.6.6 半年前已经出现异常355

17.6.7 同震变化356

17.7 姑咱台观测10年回顾357

17.8 2010年玉树M7.3地震362

第18章 球壳式三维应变观测方法365

18.1 基本假设365

18.2 观测探头368

18.3 观测自检371

18.4 应变换算372

18.5 实地标定374

18.6 讨论：两个参数还是三个参数？376

参考文献380