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本文在《珠江黄埔大桥模态频率连续监测中的温度影响Ⅰ:频率识别》的基础上,利用2013年10月至11月的识别频率和温度数据,针对环境温度对珠江黄埔大桥频率监测的影响问题进行研究。首先通过时程曲线对比以及线性拟合,对温度与识别频率进行相关性分析;然后分别采用多项式回归和支持向量机回归方法(SVR)进行建模分析,并利用拟合模型对测试样本进行频率预测;最后通过残差分析,评价了两种非线性模型的拟合效果。研究结果表明,大桥模态频率与环境温度之间存在明显的非线性的负相关关系,两种非线性模型均能很好地对频率与温度的关系进行模拟,得到了较好的预测结果。 相似文献
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首先引出在大型桥梁上开展强震观测应用的重要性,进而介绍在珠江黄埔大桥上布设强震动监测和警报系统的设计思路和方案,最后介绍系统使用的预期效果,达到桥梁震动报警、损伤判定、模态参数更新、时程数据捕获分析等目的. 相似文献
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基于环境激励的桥梁健康监测方法是未来的发展方向。我们采用宽频带地震计Guralp CMG-6TD,建立了在线桥梁监测系统,对北京市昌平区鲁疃西路大桥进行了连续监测。分别使用随机子空间识别获得桥梁模态参数和尾波干涉法监测桥梁波速变化。结果表明：（1）采用的高灵敏度宽频带速度型地震计,能够连续准确记录宽频带范围内的三分量振动信号,非常适用于长期桥梁动态监测;（2）基于连续记录的环境激励信号,随机子空间法能够稳定可靠地识别桥梁低阶模态参数,尾波干涉法能够连续精确地监测桥梁材料的细微波速变化;（3）温度变化会引起桥梁材料的弹性模量发生显著变化。波速变化呈现振幅为1%的日变化特征,与温度变化呈明显的反相关性,温度敏感系数约为。同时模态频率的变化不太明显,说明波速可能是比模态频率更为敏感的量化损伤指标;（4）模态频率是桥梁整体状态的一种度量,而波速变化可以监测桥梁局部材料弹性性质的变化。将这两者结合起来,利用环境激励信号,连续准确识别桥梁模态频率以及监测波速变化,对于桥梁健康监测具有潜在重要应用价值。 相似文献
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近年来我国布设的强震动观测结构台阵越来越多,并在数次地震中捕获了一批宝贵的观测记录,这些记录既是对应用日益广泛的结构数值模拟结果的检验和参数标定的依据,也是结构健康监测的重要数据。本文选取昆明防灾减灾中心大楼观测台阵捕获的3次中远场小震记录作为研究对象,对比ANSYS结构数值模拟和观测值之间在时程以及谱特性等方面的响应差别,证明了在弹性范围下二者结果具有较好的一致性。最后,基于观测记录,采用高效简单的经验谱比法进行了结构模态参数快速识别,3次地震下的自振频率计算结果相对稳定,与数值建模计算结果的差值可控制在0.17Hz以内。 相似文献
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本文采用Spencer提出的MR模型,对斜拉索和MR阻尼器组成的系统进行了动力分析,考察了MR阻尼器型号、安装位置、施加的电压以及斜拉索基频(张力、索长、质量)、激励荷载(类型、频率、大小)等各种因素对斜拉索共振峰频率漂移的影响。进而对钱江三桥南岸154m长的斜拉索进行了现场试验。斜拉索自由振动的衰减信号通过阶跃激励的方法获得,经小波变换、Hilbert变换识别出系统的共振峰频率,并与斜拉索在安装油阻尼器和无阻尼器两种情况进行了比较。计算了杭州湾大桥330m长的索在被动控制、半主动控制下的各阶共振峰频率。研究表明,斜拉索在安装MR阻尼器后共振峰频率略微增大。其影响程度比安装油阻尼器时要大。因此MR阻尼器的制振效果除主要来自耗能外,还有部分来自调频作用。 相似文献
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通过文献调研,本文回顾了国际国内主要次声波观测台阵和地震次声波的最新研究进展,目的是寻找两者的差距与不足,为国内地震次声波监测台阵建设和地震次声研究提供有益的借鉴.文章首先对全球最大、分布最广泛的IMS次声观测台阵布设方式及降低风噪系统进行了详细归纳,与国内主要次声台阵在这两方面的进展对比后发现,国际次声台阵主要以小孔径多子台的方式布设,且大多配备有不同类型的降低风噪系统;国内次声台阵主要以广域台阵方式布设,仅有少部分实验性的小孔径次声台阵,且大多未布设降低风噪系统.随后文章对各类次声台阵在地震监测预报方面的研究成果进行了认真梳理,国内外对比可以发现,国内地震次声研究主要集中在震前次声方面,国际地震次声研究主要以同震次声研究为主,主要包括震中次声、衍射次声和本地次声的识别分析,以及应用相关次声信号开展次声源定位、地震动影响分析等工作.分析结果认为,今后国内地震次声监测台阵建设方面应该进一步加强小孔径多子台台阵建设及降低风噪系统布设,这更有利于次声互相关信号提取及提高数据信噪比;国内地震次声研究需要继续开拓思路,在关注震前次声波研究的同时,进一步加强同震次声波的分析,这更有利于追踪地震次... 相似文献
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针对大小震拐角频率的差异,假设大震断层上每个子源的拐角频率与已破裂的子源个数平方根成反比,基于ω2震源谱模型,通过理论推导构建了一个函数,将动力学拐角频率引入经验格林函数法。以汶川地震余震记录为格林函数,分别用改进前和引入动力学拐角频率后的经验格林函数法合成5·12汶川大地震强地面运动。对比合成结果与观测记录,结果表明改进前经验格林函数法合成的地震动在低频部分相对实际记录偏低;引入动力学拐角频率之后的经验格林函数法合成的结果在高频基本保持不变,低频部分得到提高,并与实际记录符合。引入动力学拐角频率后,大部分合成结果很好地符合实际记录。说明动力学拐角频率可有效改善经验格林函数法的低频合成结果,同时验证了经验格林函数法对MW7.9特大地震地震动合成的有效性。 相似文献
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噪声谱比法(horizontal-to-vertical spectral ratio, HVSR)通常用于确定沉积层的厚度,而应用于海底地震仪(OBS)以获取海底沉积厚度的研究较少.本文将HVSR法应用于珠江口外海域OBS台阵中,验证了该方法用于OBS探测中的可靠性.通过对珠江口外海27台OBS收集的三分量地震噪声记录进行处理,得到了所有台站的HVSR曲线.有23台OBS的HVSR曲线可获取与沉积层厚度相关的峰值频率,通过经验公式可以计算得到沉积层厚度.结果显示,珠江口外海域沉积层(新生代地层)厚度范围为100～3500 m,研究区东南部沉积层远厚于西北部,且沉积厚度受到NEE向滨海断裂带控制.本文获得的结果与以往依靠反射地震剖面和钻井等获得的沉积层厚度结果基本一致.进一步分析发现研究区新生代地层具有多层结构,大部分HVSR曲线在5～12 Hz存在振幅最大的波峰,认为是与第四系厚度相关的峰值频率,继而确定第四系厚度为20～50 m.本研究拓展了HVSR法的应用领域,为获取海底沉积层厚度提供了一种新的可靠方法. 相似文献
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无线电频率干扰(Radio Frequency Interference,简称RFI)的识别对提高星载被动微波资料的利用率有重要作用.本文基于先进的微波扫描辐射计AMSR-2(Advanced Microwave Scanning Radiometer-2)2016年1月1日到2017年12月31日两年的观测亮温资料,采用两种基于长时间观测序列的方法(平均值与标准差法、标准估算误差法)来识别全球陆面在C波段(6.9 GHz和新增7.3 GHz通道)的无线电频率干扰,同时还统计分析了长时间RFI信号的分布及变化特征.通过与成熟的谱差法对比验证表明,平均值与标准差法、标准估算误差法对识别全球陆面在C波段的无线电频率干扰是行之有效的,而且标准估算误差法能够将谱差法、平均值与标准差法在冰雪覆盖区域(如格陵兰岛)识别的虚假RFI信号给剔除,有助于得到更加准确的全球无线电频率干扰信号分布图.研究还发现,RFI信号的空间位置分布随时间的推移是逐渐变化的,其出现概率与通道的极化特性有关,且在6.9 GHz水平极化通道识别出RFI信号的视场总数多于垂直极化通道,而在7.3 GHz水平极化通道识别出RFI信号的区域则少于垂直极化通道.同一频率的升轨和降轨资料中RFI信号的出现概率也不同,不论6.9 GHz和7.3 GHz的水平还是垂直极化通道,在升轨资料中识别出RFI信号的视场总数都多于降轨资料. 相似文献
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在分析当前可控源电磁法仪器发展趋势的基础上,针对现有仪器存在噪声大、设计难度大、数据处理复杂的问题,提出了一种便于实现的高效抗干扰收发系统,接收机和发射机按照相同的时间—频率表自动变频,实现灵活的多频同步收发;接收机利用乘法变频技术,将不同的信号频率变换到固定的频率,简化了滤波放大电路的设计,降低了对ADC采样速率的要求,采用低速高分辨率ADC实现高质量的信号采集,并采用数字互相关算法实现对强干扰情况下信号的提取;使得这种探测系统具有易于实现、自动高效、抗干扰能力强等特点,可广泛应用于音频大地电磁法(CSAMT)、人工源极低频电磁技术(CSELF)、频谱激电法(SIP)等频率域电磁法中. 相似文献
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基于本征时间尺度分解算法(ITD)对比了二次拟合法、EMD算法对人工合成地震波的处理结果,证明了ITD算法对于强震动加速度记录数据的基线校正有较好的校正效果;进一步基于ITD算法对台湾集集地震和某强震动台阵未校正加速度记录进行处理,并采用带通滤波方法进行进一步滤波处理和变换得到校正后的加速度、傅里叶频谱、反应谱;最后通过梯形数值积分计算得到速度和位移.对比分析了ITD算法、EMD算法采用上述计算流程和强震分析软件的计算结果,验证了文中提出的强震动数据处理方法是稳定、可靠的,可以作为实时、快速的处理强震动加速度记录的一种有效方法. 相似文献
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针对青藏高原多年冻土区场地资料较少的情况,为满足工程和防震减灾的需要,对北麓河和二道沟二个青藏铁路沿线典型多年冻土场地进行了地脉动台阵观测,根据场地实际情况设计了地脉动台阵,进行了加速度记录观测。采用小波分析方法对数据进行了处理,滤掉信号中的长频率漂移及直流成分,对各测点加速度数据记录的水平和竖向的最大加速度与平均加速度进行了统计,表明北麓河场地更为坚硬。通过单点谱比法对场地卓越频率进行了分析,两个场地的竖向卓越频率波动的范围大致在3.0~5.5Hz,属较硬实场地。通过改进的空间自相关方法计算了空间自相关系数,提取了Rayleigh波相速度频散曲线,与正常提取结果及理论计算结果进行了对比,验证了地脉动台阵布置和Rayleigh相速度提取方法的合理性,为进一步研究提供了支撑。 相似文献
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上海地震台阵响应图及其计算方法 总被引：4，自引：0，他引：4
地震台阵的响应特性是衡量台阵对地震监测能力的重要标志。根据台阵响应特性，可分析台阵子台布局的合理性和波数分辨率。本文采用简单延时相加方法，并用不同频率下的波数k为上海地震台阵计算并绘制二维与三维的波数响应图。结果表明，该台阵响应图具有显著的主瓣峰，而且边瓣少且峰值低，具有较高的波数分辨率。 相似文献
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震害资料显示,场地条件对地震动特性以及工程结构破坏程度影响显著。为减少因场地效应而造成的经济损失和社会影响,在进行场地地震反应分析时,需最大限度地减小因场地土层模型参数的不确定性引起的地震动评估偏差,为工程结构地震反应分析选取并生成适当的地震动输入。随着强震动观测技术的逐渐发展,大量可靠的钻井台阵记录为地震过程中场地观测点的动力反应提供了直接数据。以美国加州地区La Cienega钻井台阵强震动观测数据为基础,利用互相关函数,对不同强度地震作用下场地土层的平均剪切波速进行分析,并在此基础上,以Cyclic 1D为模拟平台,建立一维自由场地地震反应有限元分析模型。分析结果表明：通过钻井台阵地震动观测数据识别,得到场地平均剪切波速,能够反映该场地的动力特性,数值模拟计算结果和台阵地震动记录基本吻合,可为数值模型参数选取提供依据。 相似文献
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场地效应一直以来是地震工程领域研究的热点。利用数值模拟和理论计算的方法进行这方面的研究已极为普遍。由于不需要太多的假设和简单的计算过程,基于强震动记录的场地效应分析方法越来越得到认可而被广泛应用。2008年汶川地震中,我国强震动观测网络(NSMONS)在主震和余震中分别获得了大量高质量的自由场加速度记录。这些记录为研究汶川地震场地效应提供了良好契机。本文以此为基础数据,从场地类别划分、场地反应广义反演和场地反应非线性识别3方面开展研究,旨在拓宽强震动记录在我国科学研究和工程实践领域的应用范围,推进强震观测事业的发展。主要工作如下:(1)在总结了目前国内外3种常用的HVSR场地分类方法优缺点的基础上,提出了一种新的分类方法——谱比熵权决策法,改进了现有方法。采用这4种方法划分了汶川地震中54个强震动固定台站和66个流动台站的场地类别。通过比较不同分类结果的差异,验证了新方法较以往方法更具合理性。(2)提出了一种新的基于HVSR形状的场地分类标准。在汶川地震强震动流动台站的场地分类中,证实了新标准可提高分类准确率,有效地解决了以往方法当HVSR曲线出现多个峰值或没有峰值的情况下无法适用的局限性。另外分类结果还表明,HVSR方法识别的场地自振周期TG与台站高程存在一定的相关性,总体上,高海拔地区的台站场地TG相对较小。(3)选取了28个强震动台站在汶川地震余震中的96个地震中获取的602组记录,采用广义反演法(GIT法)分离了其震源、路径、场地3项因素。针对台站062WUD,采用标准谱比法(SSR法)估计其场地反应并与GIT法的结果进行比较,显示两者较为一致,验证了广义反演结果的可靠性。将GIT法获得的28个台站的场地反应与HVSR法获得的结果进行比较,发现HVSR法计算的台站场地卓越频率与GIT法较一致,但场地反应幅值大都低于GIT法,验证了HVSR法能很好地估计场地卓越频率但会低估场地反应幅值的已有认识。在对数刻度下回归了1.0~5.0Hz、5.0~10.0Hz及1.0~10.0Hz频率段内的平均场地放大因子与上地表土层20m深度的等效剪切波速VS20值的线性关系,结果显示两者具有较好的相关性。(4)在运用广义反演法对汶川地震场地非线性反应进行识别与分析的过程中,定义了一种新的表示场地至地震源(site-to-source)距离的形式——凹凸体距,并验证了其相比目前常用的破裂距、断层距和震源距更能科学近似地表示大震中场地至地震源的距离,解决了广义反演方法不适用于大地震的局限性。(5)提出了将S变换应用于场地地震反应的非线性识别与分析的研究思路,与GIT法和HVSR法分别对33个强震动台站在汶川地震主震中的场地地震反应进行非线性识别与分析。结果表明,当地震动PGA300cm/s2或PGV20cm/s时,场地地震反应出现明显的非线性现象,对应台站051AXT、051GYS、051GYZ、051JYC、051JYD、051JYH、051JZW、051MXN、051SFB和062WUD,在汶川地震主震中产生了显著的场地非线性反应。通过与GIT法和HVSR法的研究结果进行比较,证实S变换在时域内可有效地进行场地反应的非线性识别,并且较频域方法具有能识别非线性发生的具体时间的优点。(6)在对汶川地震场地地震反应进行非线性识别过程中,分析了GIT法和HVSR法获得的弱、强地面运动作用下的场地卓越频率之比RFp与地震动水平PGA、PGV以及场地系数VS20、VS30之间的相关性。结果显示,RFp与PGA、PGV存在较强的正相关性,却与VS20、VS30弱相关。提出了一种新的定义场地反应非线性程度的参数——ADNL,计算了各台站的ADNL值以及其他类似参数fNL、DNL和PNL,并与地震动参数PGA进行经验回归分析,结果显示,各参数与PGA都存在强烈相关性。 相似文献
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选取2008年5月25日至8月7日期间由甘肃省文县上城山地形效应台阵获取的12次汶川地震余震事件(MS≥4.0),在分析其地震动基本参数的基础上,采用参考场地谱比(RSSR)法和水平-竖向谱比(HVSR)法,研究了不同地震作用下上城山地形台阵的场地效应.分析结果显示:随着高程和覆盖层的增加,记录台站地震动的PGA呈增大趋势,地震频谱形状由宽变窄;上城山台阵记录到的地震波在地形基阶频段(2—4 Hz)和浅部土层频段(7—9 Hz)的幅值明显放大,RSSR曲线显示山顶NS向的土层频段谱比大于山体地形频段谱比;由于土层山体竖向地震动在中高频段放大,使得HVSR方法谱比结果在中高频段较RSSR方法所得结果明显偏低,而在山体基阶频段附近两种方法的谱比值接近.松散土层山体的台阵记录特征体现了地形和土层对地震动的联合作用,揭示了强震区起伏地形场地震害加重及地震滑坡集中发生的原因所在. 相似文献