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相似文献
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1.
本文详细论述了功率谱与功率谱密度、平方和SS与平方平均值MS的适用范围及物理意义,比较深入地分析了平稳和非平稳加速度时间历程的统计特征,通过引入时域包线获取特定相位的方法,考虑了非平稳特性。本文基于非平稳时间历程,在不考虑频率非平稳性的基础上,提出了设计地震动三要素:(1)平方和SS;(2)归一化自相关函数或其对应的功率谱;(3)地震动时域包线.本文提出了在设计地震动合成中考虑超随机特性的实用方法,并指出地震动的超随机特性(即归一化功率谱的锯齿状波动部分,或归一化自相关函数的随机噪声部分)与相位的随机性是地震动随机特性的两个重要方面。本文将地震动的统计分析直接建立在非平稳时间历程的基础之上,从而避开了要对地震动进行平稳化处理的困难。这样提取出的地震动统计特征完全是以真实地震动记录为基础的。应用这些统计特征,可模拟出符合统计要求的基于非平稳时间历程的设计地震动。最后本文还讨论了工程上常用的将反应谱近似转换为功率谱的转换式的一些缺陷。  相似文献   

2.
基于小波变换的拟合规范反应谱多维地震动模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文提出一种基于小波变换的拟合规范反应谱的多维地震动模拟算法。首先将规范反应谱推广到三维相关设计反应谱,然后将已有的三维地震动加速度时间历程曲线分解为一系列不同频段上的地震动分量,调整每一个地震动分量的幅值使其在相应的频率范围内拟合设计反应谱,最后经过调整后的地震动分量进行重构得到更新的地震动时间历程曲线。将该时间历程曲线的反应谱与目标反应谱进行比较,重复该过程直到误差位于特定的范围内。该方法可以保留原始地震动的局部时-频特性,为多维地震动的模拟提供了一种新的方法。  相似文献   

3.
基于渐进谱的幅值和频率非平稳人造地震动拟合   总被引:1,自引:1,他引:0  
在Priestley渐进谱和常用反应谱拟合技术基础上,提出一种拟合目标渐进谱生成幅值和频率非平稳地震动加速度时程的方法。由Nakayama方法获得目标渐进谱,定义[0,2π]的随机数作为初始相位。在迭代过程中考虑渐进谱和相位的影响,同时调整合成时程的渐进谱和相位,直到满足迭代的收敛要求。本文方法合成时程不仅保留目标渐进谱的时频非平稳特性,相位也具有与实际地震动相符合的时频非平稳性。时程的相关分析表明,输入不同初相位合成的时程在统计上互不相关。  相似文献   

4.
基于地震动能量传播速度为群速度这一概念,回顾了相位微分和窄带滤波两种频率相依波包时延计算方法及其在非平稳地震动相位拟合中的应用,归纳给出了一种非平稳地震动生成方法,通过模拟2条典型的海底与陆地地震动验证了方法的有效性,并将该方法应用于区域非平稳地震动场模拟中。结果表明:利用该方法所得模拟地震动记录平均加速度反应谱与原记录加速度反应谱有较高的一致性,而且能很好地再现地震的非平稳特性。  相似文献   

5.
本文首先考察了地震动加速度时程在时域和频域上的非平稳性,通过实例分析说明地震动加速度时程 的非平稳性不能由相位谱的概率分布唯一决定,进而阐明了相位差谱是影响地震动非平稳的决定性因素。经 统计检验确定了脉动相位差的概率分布模型,利用相位差谱的数字特征与地震特性参数之间的统计关系,给 出了基于相位差谱的地震动时程生成方法。最后,通过对计算实例的分析,证实了此方法能够反映并模拟实 际地震动的时─频非平稳性。  相似文献   

6.
廖振鹏  金星 《地震学报》1995,17(3):353-361
进一步阐述了强烈地震波的等效频散概念,提出了一个与频率相关的强地震动相位的随机模型,供强地震动相位的统计估计使用.将这一半经验模型和强地震动振幅谱衰减的经验模型相结合,可以保证合成的设计地震动的非平稳特征与真实记录在统计意义上的一致.   相似文献   

7.
地震动相位特性的研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
本文首先从理论上确立了地震动的相位谱和相位差谱的定量关系,指出了相位谱与相位谱主值的本质差别,说明了地震动的相位信息是构成地震动强度和频率非平稳特征的主要因素。在改进量度地震动相位谱方法的基础上,从理论上阐明了在工程上感兴趣的地震波宽频带内,地震动相位谱和幅值谱一样具有规律性。本文的工作表明目前模拟低频地震动的工程方法尚需改进。  相似文献   

8.
基于相位差谱的时-频非平稳人造地震动的生成   总被引:5,自引:2,他引:5  
本文首先考察了地震动加速度时程在时域和频域上的非平稳性,通过实例分析说明地震动加速度时程的非平稳性不能由相位谱的概率分布唯一决定,进而阐明了相位差谱是影响地震动非平稳的决定性因素。经统计检验确定了脉动相位差的概率分布模型,利用相位差谱的数字特征与地震特性参数之间的统计关系,给出了基于相位差谱的地震动时程生成方法。最后,通过对计算实例的分析,证实了此方法能够反映并模拟实际地震动的时-频非平稳性。  相似文献   

9.
在平稳地震动过程的Clough-Penzien功率谱基础上,采用林家浩非均匀调制函数建立全非平稳地震动过程的演变功率谱。根据我国现行的《建筑抗震设计规范》进行全非平稳地震动演变功率谱的参数识别研究。应用非平稳随机过程模拟的谱表示-随机函数方法,生成建筑结构抗震设计所用地震动的代表性样本集合。通过代表性样本集合的二阶统计值及地震反应谱与目标值的拟合比较,验证本文方法的有效性。最后结合概率密度演化方法,进行以层间位移角为控制准则的结构随机地震反应分析与抗震可靠度计算。  相似文献   

10.
基于分解方法的脉冲型地震动非弹性反应谱分析   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
本文旨在分析脉冲型地震动中不同频率的地震动分量对于原始地震动幅值及其非弹性反应谱的影响.首先以近期12次大地震的53条典型脉冲型地震动为数据基础,基于多尺度分解方法获取脉冲型地震动中的高频分量和低频分量.为与传统方法对比,本文获取了能够表征地震动脉冲特性的卓越分量及滤除卓越分量的剩余分量.然后对比分析原始地震动和4种地震动分量的幅值特征和非弹性反应谱的特性,以讨论地震动分量对原始地震动幅值参数及其非弹性反应谱的影响.最后结合简谐地震动模型和地震动分量的性质,讨论脉冲型地震动非弹性反应谱诸多特征的产生原因.分析发现,低频分量不仅是控制脉冲型地震动速度和位移幅值的主要因素,其对原始地震动的加速度幅值也具有不可忽略的影响.低频分量也是导致脉冲型地震动非弹性位移比谱偏大以及强度折减系数谱偏小的直接原因,从而造成结构在脉冲型地震动作用下需要具有更大的非弹性位移以及更高的强度需求.  相似文献   

11.
Power spectral density which describes frequency content is considered one of the most significant properties to be taken into account when generating ground motions through the use of stochastic processes. Using a smoothed and normalized Fourier amplitude spectrum, frequency content for components of motion along a set of principal axes is estimated. Fourier amplitude spectra obtained by this moving-window technique are presented which show the time dependency of frequency content for motions produced by the San Fernando earthquake of 9 February 1971. A mathematical model to simulate ground motion processes is proposed for which both the intensity and frequency content are non-stationary. Using this mathematical model with parameter characteristics along principal axes similar to those of the motions recorded during the San Fernando earthquake, three-dimensional ground motions are synthetically generated. The properties of the simulated motions show general characteristics similar to the characteristics observed in real accelerograms. The suggested model is considered adequate for engineering purposes.  相似文献   

12.
A spectral-representation-based algorithm is proposed to simulate non-stationary and stochastic processes with evolutionary power,according to a prescribed non-stationary cross-spectral density matrix. Non-stationary multi-point seismic ground motions at different locations on the ground surface are generated for use in engineering applications. First,a modified iterative procedure is used to generate uniformly modulated non-stationary ground motion time histories which are compatible with the prescribed power spectrum. Then,ground motion time histories are modeled as a non-stationary stochastic process with amplitude and frequency modulation. The characteristic frequency and damping ratio of the Clough-Penzien acceleration spectrum are considered as a function of time in order to study the frequency time variation. Finally,two numerical examples are presented to validate the efficiency of the proposed method,and the results show that this method can be effectively applied to the dynamic seismic analysis of long and large scale structures.  相似文献   

13.
By using the technique for evolutionary power spectrum proposed by Nakayama and with reference to the Kameda formula, an evolutionary spectrum prediction model for given earthquake magnitude and distance is established based on the 80 near-source acceleration records at rock surface with large magnitude from the ground motion database of western U.S.. Then a new iteration method is developed for generation of random accelerograms non-stationary both in amplitude and frequency which are compatible with target evolutionary spectrum. The phase spectra of those simulated accelerograms are also non-stationary in time and frequency domains since the interaction between amplitude and phase angle has been considered during the generation. Furthermore, the sign of the phase spectrum increment is identified to accelerate the iteration. With the proposed statistical model for predicting evolutionary power spectra and the new method for generating compatible time history, the artificial random earthquake accelerograms non-stationary both in amplitude and frequency for certain magnitude and distance can be provided.  相似文献   

14.
The orientations of ground motions are paramount when the pulse‐like motions and their unfavorable seismic responses are considered. This paper addresses the stochastic modeling and synthesizing of near‐fault impulsive ground motions with forward directivity effect taking the orientation of the strongest pulses into account. First, a statistical parametric analysis of velocity time histories in the orientation of the strongest pulse with a specified magnitude and various fault distances is performed. A new stochastic model is established consisting of a velocity pulse model with random parameters and a stochastic approach to synthesize high‐frequency velocity time history. The high‐frequency velocity history is achieved by integrating a stochastic high‐frequency accelerogram, which is generated via the modified K‐T spectrum of residual acceleration histories and then modulated by the specific envelope function. Next, the associated parameters of pulse model, envelope function, and power spectral density are estimated by the least‐square fitting. Some chosen parameters in the stochastic model of near‐fault motions based on correlation analysis are regarded as random variables, which are validated to follow the normal or lognormal distribution. Moreover, the number theoretical method is suggested to select efficiently representative points, for generating artificial near‐fault impulsive ground motions with the feature of the strongest pulse, which can be used to the seismic response and reliability analysis of critical structures conveniently. Finally, the simulated ground motions demonstrate that the synthetic ground motions generated by the proposed stochastic model can represent the impulsive characteristic of near‐fault ground motions. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

15.
根据渐进谱的统计规律生成地震加速度时程   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张翠然  陈厚群  李敏 《地震学报》2007,29(4):409-418
基于美国西部80条基岩上的近场强震记录, 采用Nakayama方法生成记录的渐进谱, 并参照Kameda方式,用统计方法建立了根据震级、距离等地震参数预测渐进谱的统计模型. 提出一种以渐进谱为目标谱的生成幅值和频率非平稳地震加速度时程的迭代方法. 由于考虑了渐进谱幅值和相位的相互影响,所生成的时程的相位也是时频非平稳的,并在相位调整中识别了相位谱增量符号以加速迭代收敛进程. 最后根据统计回归的目标渐进谱模型和本文提出的拟合目标渐进谱的方法,可生成不同震级、距离条件下的幅值和频率均非平稳的地震加速度时程.   相似文献   

16.
非平稳地震动过程模拟方法(Ⅱ)   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
梁建文 《地震学报》2005,27(3):346-351
在总结回顾具有同一统计特征非平稳地震动过程模拟的研究基础上, 提出了一个模拟产生与某个给定地震动记录具有同一统计特征[CD2]时变功率谱的非平稳地震动过程的方法. 方法具有如下一些特点: 模拟产生的样本过程在幅值上和频率上均是非平稳的, 幅值和频率的非平稳性均取决于目标时变功率谱; 任意一个样本过程的时变功率谱未必符合目标谱, 但在统计意义上却严格符合目标谱. 最后, 论文以Landers地震的一个加速度记录为例对方法进行了验证.   相似文献   

17.
Introduction When doing Monte Carlo analysis of stochastic earthquake response of nonlinear structures, it is necessary to have a great number of ground motion processes with an identical statistical feature; In theoretical analysis of earthquake resistance of structures, to study the effect of one parameter, it is required to keep other parameters fixed, and it is often needed one set of ground motion proc-esses having an identical statistical feature; Similarly, while doing structural model…  相似文献   

18.
在传统地震动反应谱频域拟合方法的基础上,提出了拟合加密控制点目标反应谱的地震动合成方法,并在此基础上利用实际算例与传统方法进行了对比.本文方法在每次迭代调整过程中均考虑了对地震动加速度强度包络函数的模拟,并且对调整后的地震动进行了基线校正,从而确保最终合成的地震动时程既能以一定精度拟合加密目标反应谱,又能满足目标包络函数的要求,同时保证积分所得位移曲线不产生基线漂移.数值算例分析结果表明,本文方法与传统非加密控制点目标谱拟合方法相比,在地震动时程曲线合成、反应谱拟合精度以及收敛速度等方面均具有一定的优势.   相似文献   

19.
采用数值方法合成地震动时,除对反应谱拟合外,对峰值位移的拟合和天然地震动非平稳特性的模拟也具有重要的意义和工程应用前景.本文基于小波函数的拟合方法,提出了一种能够同时合成目标反应谱和峰值位移的地震动加速度时程.数值算例表明:该方法具有较快的收敛速度,可用较少的迭代运算实现对目标反应谱和目标峰值位移的较高精度拟合;相较于...  相似文献   

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