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基于精确权函数的仪器响应失真校正方法与算例 总被引：1，自引：1，他引：0
当前,经仪器响应失真校正后,加速度计有效观测频带通常为0至1倍自振频率,这限制了强震仪应用领域的延拓。有鉴于此,本文提出一个基于精确权函数的仪器响应失真校正方法并给出一个验证算例。分析表明:较之现有方法,新方法兼有高精度和高效率的优点,并可以将力平衡式加速度计的有效观测频带至少延拓3倍,对于拓展强震仪的应用领域具有重要意义。 相似文献
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简要评述了现有强震记录仪器响应失真校正方法的优点和存在的不足。在文献[1]的基础上，提出了对强震记录进行仪器响应失真校正的权函数方法，并推导建立了相应的计算公式。通过设计真实地震动为已知的算例，对加速度摆和速度摆强震仪的未校正记录，和用不同方法获得的校正记录的精度（或误差）进行了对比分析。理论和算例分析表明，本文方法简单、实用，具有很高的计算机精度且无稳定性问题。 相似文献
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强震动观测仪器面临的机遇和挑战 总被引：1，自引：1，他引：0
本文介绍了国内外强震仪、力平衡加速度计、烈度计、MEMS加速度仪等强震动观测仪器的发展历史与现状,概述了强震动记录中典型异常波形产生的原因和力平衡加速度计的仪器响应误差及校正,建议了解决强震仪器缺陷的措施,分析了强震仪在强震动观测发展中面临的机遇和挑战。研究结果如下:① 进行强震动记录异常波形的研究是有针对性改进现有强震仪存在问题的很好途径;② 早期数字强震仪（力平衡加速度计频带范围0至30Hz）获取的强震动记录应进行仪器校正;③ 应跟踪强震动观测新方法和相关领域新技术,发展MEMS加速度仪和光纤加速度仪等新型仪器。 相似文献
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于海英 《地震工程与工程振动》2006,26(6):200-203
本文通过对数字强震仪系统使用的力平衡加速度计的仪器响应误差进行分析,提出了一个校正仪器响应失真的处理方法(微分-微分方法),即对未校正记录做低通滤波后运用近似理想微分器做两次微分得到校正加速度记录。针对大亚湾核电站地震仪表系统(K IS)给出了仪器校正示例,并编制了相应计算软件。该方法适用于我国强震动台网数字强震仪获取的加速度记录的仪器响应误差校正处理。 相似文献
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本文用数值积分法,对RDZ1-12-66型自动触发电流计记录式强震仪的幅频响应失真进行校正。并采用高通数字滤波的方法,修正加速度图的零线.为此编制了计算机程序,绘制了修正后的加速度、速度和位移时程曲线.计算了修正前后加速度图的傅氏谱。同时,对这些结果加以讨论。 修正后的加速度图,精确地表示了仪器基本频带在0.09HZ和25HZ之间的绝对地面加速度。 相似文献
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本文详细地研究了电流计记录式加速度仪的频率响应失真对强震加速度记录的影响,提出了对失真记录进行校正的两种方法:假想摆法和微分-积分法。计算与实验结果表明:这两种方法都能给出满意的结果,均可推广使用。作为实例,对1976丰11月15日宁河地震(M_L:7.1)的强震加速度记录进行了校正,最大校正量(幅值)达35％。此外,还对比了由失真加速度记录和校正加速度记录计算的位移曲线,表明这种校正工作对获得准确的地震位移曲线是十分必要的。 相似文献
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我国强震记录处理和分析方法的若干特点 总被引：4，自引：0，他引：4
我国目前推广使用的强震加速度记录标准常规处理分析方法和美国加州理工学院发展的同类方法相比,主要有以下不同:在模拟记录数字化过程中,对不能一次完成数字化的过长记录采用了坐标转换和计算机自动衔接处理方法;在对数字记录进行仪器校正时考虑了速度摆和电流计耦合的特点,不仅要作高频响应失真的校正,也要作低频响应失真的校正;在零线校正中,选择高通滤波器的截止频率f_(LC)除了考虑数字化噪声背景外,还考虑了记录长度和基线不确定性的影响;此外还分析了插值方法对数据分析结果的影响。 相似文献
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本文对中国制造的电流计记录式加速度仪RDZ1-12-66记录的振幅失真校正方法进行了改进,针对微分-积分运算过程,提出:第一,用一种新的微分变换公式代替目前通用的中心差分法,对于采样率为100点/秒的等间距离散化加速度记录,校正频率可以高达45赫兹,并具有较高的精确度;第二,在进行仪器失真校正运算之前,对积分所得位移数据先进行一次基线修正,消除长周期误差对仪器修正计算的影响。实际处理结果表明,该方法能更有效地校正仪器的失真和充分保留记录中有价值的高频分量。 相似文献
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近场数字强震仪记录误差分析与零线校正方法 总被引：6，自引：0，他引：6
本文对数字强震仪记录进行了误差分析,并对国家强震动台网入网的5种型号数字强震仪系统作了振动台对比试验,分析了该系统加速度记录积分后速度和位移时程零线漂移的原因.本文提出了加速度记录的零线漂移校正方法和校正准则.为了印证零线校正方法的可靠性,对振动台试验中强震仪记录到的加速度两次积分得出位移时程与试验时记录到的绝对位移进行比较,计算位移和振动台绝对位移完全一致;对2008年5.12汶川8.0级大地震和1999年台湾9.21集集7.6级地震现场加速度记录两次积分后得出永久位移与两次大地震的GPS同震位移进行比较.结果表明,该方法对大地震近场仪器墩会发生倾斜或产生永久位移时加速度记录的零线校正有明显效果,可以给出加速度积分后的速度和位移并符合校正准则.本文方法解决了对大地震近场地面运动的研究停留在对峰值加速度和反应谱的研究阶段的困惑,满足了结构抗震对地面永久位移的需求. 相似文献
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选取陕西省境内2011—2018年震级为ML2.7—3.1的18个天然地震事件的287条记录和2013—2018年上述震级范围的20个陕北塌陷事件的185条记录,从时间域、频率域及时频域进行分析对比,总结出陕北塌陷记录区别于天然地震事件的特征:① 在时间域,就P波初动而言,塌陷的P波初动弱而平缓,只有极少数台的垂直向P波初动方向清晰,而天然地震的P波初动强而尖锐,垂直向P波初动方向清晰,有象限分布的特征;在体波特征方面,塌陷的体波周期要比天然地震的大;面波发育是塌陷区别于天然地震最显著的特征之一,即使震中距很小,塌陷记录依然有明显的短周期面波Rg波发育;在震中距＜50 km时,塌陷的振幅比AS/AP值要远远大于天然地震,且随着震中距的增大,AS/AP值变小并与相同震中距下天然地震的AS/AP值相近;相同震级,塌陷比天然地震尾波持续时间长,能量衰减慢。② 在频率域,塌陷的频率域较窄,主要为低频信号,集中在0—3 Hz内;天然地震的频率域较宽,低频信号较少;定义频带内频谱的方差与均值的比值为频谱变异系数α,塌陷的频谱变异系数α整体高于天然地震的。在震中距200 km范围内,塌陷的拐角频率fc较天然地震小,集中在1—3 Hz,天然地震的拐角频率fc在3—15 Hz均有分布。③ 从时频谱的对比可见,塌陷的主要频率成份为低频面波,而天然地震频率成份最丰富的为横波波段。 相似文献
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本文分析了河北怀来多次爆炸、河北三河采石场多次爆炸和低震级天然地震事件的记录特征和时频差异。结果显示:河北怀来爆炸的P波能量强、衰减快、S波发育弱;河北三河采石场爆炸的P波、S波主频均低于怀来爆炸,S波与面波混淆,不同震中距的台站记录低频发育明显;而天然地震的有效频带更宽,频率成分更为复杂。将Pg/Sg谱比判据应用于小震级地震与爆炸的识别中,探索交叉频带谱比对不同地区爆炸的识别。结果表明:高频（＞5 Hz）Pg/Sg谱比判据可将研究数据中的爆炸与小震级地震完全区分;与Sg低频（0—2 Hz）有关的交叉频带谱比可对两个不同地区的爆炸进行识别,交叉频带的谱比判据较传统的单一频带谱比判据能够更好地反映出不同类型事件的特征差异。 相似文献
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利用sym5小波包基函数对小震级天然地震和人工爆破波形进行4层小波包分解并绘制了时频谱图.通过时频谱图可直观得出, 爆破频率成分简单, 时频谱聚集性较好. 为寻求定量的识别指标, 综合P波和S波小波包变换结果, 提出并定义了P/S能量比. 分析识别效果较好的 P/S能量比判据得出爆破的P波主频集中在频段3.125—9.375 Hz处, 地震频率成分较复杂, S波在高频12.5—23.4375 Hz处也较发育, 在这些频段上, 爆破的P波与S波差异要大于地震的P波与S波差异. 作为小波包判据研究的补充, 文中也提取分析了P波的能量比与S波的能量比. 能量比判据识别结果表明, 人工爆破与天然地震的频率成分存在差异, 通过小波包变换能够提取有效的识别判据. 相似文献
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采用数值仿真的方法建立了动圈式检波器的仿真模型,推导检波器传递函数,通过对实际动圈式检波器频率特性的测试,验证了动圈式检波器数值仿真模型的正确性,分析动圈检波器频率响应特性,分别对动圈式检波器的自然频率、灵敏度、阻尼比进行仿真,对不同自然频率、灵敏度、阻尼比对检波器输出频率特性的影响进行了分析,使用二阶二次型反馈补偿方法,设计检波器低频补偿结构,结果表明:数值仿真模型与实际检波器的频率响应一致,补偿结构使检波器自然频率由2 Hz降低至0.2 Hz. 相似文献
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Jacobo Bielak 《地震工程与结构动力学》1974,3(3):259-274
A study of the dynamics of building-soil interaction is presented that includes embedding of the foundation and material damping. By considering buildings on rigid footings embedded into linear elastic soil with hysteretic damping, it is shown that the earthquake response of the building-foundation model may be found from the response to modified excitation of equivalent one-degree-of-freedom linear, viscously damped oscillators resting on rigid ground. For a single-storey building approximate formulas are developed for the modified natural frequency and damping ratio. Results show that the natural frequency and damping in the system increase with embedding. Effective damping also increases with internal friction in the soil. Ignoring these two factors may underestimate considerably the effective natural frequency and damping in the system. In spite of additional sources of energy dissipation provided by the soil, damping in the equivalent oscillator may be greater or smaller than that corresponding to the superstructure alone, depending upon the system parameters. For lightly damped superstructures, the peak amplitude of the steady-state overturning moment at the base of a building supported on flexible soil is significantly smaller than that corresponding to rigid ground. This result has practical implications for earthquake design. 相似文献
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Experimental and analytical studies were conducted to determine dynamic soil–structure interaction characteristics of a single-span, prestressed-concrete bridge with monolithic abutments supported by spread footings. The experimental programme, consisting of harmonic forced vibration excitation of the bridge in the transverse and longitudinal directions, revealed the presence of four modes in the frequency band, 0 to 11 Hz, and the onset of a fifth mode at 14 Hz, the highest frequency attained during the tests. The fundamental mode at 4.7 Hz was the primary longitudinal bending mode of the deck and had a relatively low damping ratio (ζ1), that was approximately 0.025 of critical. The second and third modes at 6.4 Hz and 8.2 Hz were the primary twisting modes of the deck which involved substantial transverse rocking, transverse translation and torsion of the footings. As expected, the damping ratios associated with these two modes, ζ2 = 0.035 and ζ3 = 0.15, were directly related to the relative amounts of deck and footing motion. The fourth mode at 10.6 Hz was the second twisting mode of the deck and involved relatively little motion of the footings and abutment walls, which was consistent with the low damping, ζ4 = 0.02, observed in this mode. The response data at 14 Hz suggested that the fifth mode beyond this frequency was the second longitudinal bending mode of the deck involving longitudinal translation and bending of the abutment walls. A three-dimensional finite element model of the bridge, with Winkler springs attached to the footings and abutment walls to represent the soil–structure interaction, was able to reproduce the experimental data (natural frequencies, mode shapes and bridge response) reasonably well. Although the stiffnesses assigned to the Winkler springs were based largely on the application of a form of Rayleigh's principle to the experimental data, these stiffnesses were similar to theoretical foundation stiffnesses of the same size footings on a linearly elastic half space and theoretical lateral stiffnesses of a rigid retaining wall against a linearly elastic backfill. 相似文献
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将多通道相关分析方法用于宽频带地震仪的自噪声检测,测量分析了Reftek 130、130 B和130 S三种地震数据采集器的自噪声检测结果以及14套Reftek 130 S连接Guralp CMG-3T地震计的自噪声一致性检测结果,同时给出了地震计的三轴正交性估计.结果表明:Reftek数据采集器设置为普通增益时在0.3 Hz以上频段自噪声高于Guralp CMG-3T地震计自噪声,设置为32倍高增益时在测量频段远低于地震计自噪声;测量的多台Guralp CMG-3T地震计自噪声结果在不同频段一致性差异较大,垂直向分量0.3 Hz以下频段可作为一致性比对参考频段,采集配置选择普通增益时0.3~2 Hz频段可作为数据采集器一致性比对参考频段;Guralp CMG-3T地震计三轴正交性误差估计平均在0.5°以内. 相似文献
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以二阶系统的动力方程为基础,计算不同固有频率和阻尼比下的传感器功能试验响应,讨论功能试验响应随频率和阻尼比的变化,给出了依据功能试验响应确定传感器固有频率和过冲响应比的计算方法,继而统计回归得到过冲响应比随阻尼比的变化关系式.基于传感器的频率响应分析,讨论阻尼比对传感器的幅频特性和相频特性的影响,认为阻尼比在0.68-0.70范围内传感器具有最佳的幅频与相频特性.最后,以传感器自振特性确定方法及性能评价分析为基础,提出基于功能试验的力平衡式加速度传感器性能评价方法,并通过实例对典型传感器的性能进行评价. 相似文献