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1.
直接由Priestley渐进谱理论导出了非平稳地震动过程模拟的一个谱表示方法. 按照该方法, 样本过程可直接由一余弦级数公式计算产生. 可以证明, 当级数项数足够大时, 模拟的样本过程可准确地反映渐进功率谱规定的性质; 当模拟的样本过程足够多时, 其总体均值和总体自相关函数均趋于相应目标函数; 模拟的样本过程随着级数项数趋于无穷而渐近呈正态分布. 最后对模拟公式的几种特例情况进行了讨论, 其中一种情况得到非平稳白噪声过程模拟公式, 另一种情况退化为平稳随机过程模拟公式. 相似文献
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针对常规HHT功率谱存在能量泄漏的问题,提出基于正交化HHT变换来模拟地震波的方法。结合正交HHT对地震波局部谱密度的估计方法,以正交HHT时变功率谱作为目标谱并利用三角级数法来模拟非平稳地震记录。并通过对El Centro波和Landers波的模拟来研究样本强度和频率的非平稳特性。结果显示,模拟样本的时频特性与原记录相接近;任意一个样本过程的时变谱不一定符合目标谱,但是在统计意义上却严格符合目标谱。可以为某一强震记录补充大量具有相同统计特性的样本波,有利于结构随机响应时程分析。 相似文献
3.
与建筑抗震设计规范相对应的地面地震动随机模型参数研究 总被引：4，自引：0，他引：4
根据《建筑抗震设计规范(GB50011—2001)》的反应谱曲线,确定了基于Clough-Penzien修正过滤白噪声模型的参数取值。采用时间包络函数考虑地震的非平稳特性,根据加速度峰值等效原则迭代计算得到地面的加速度功率谱密度曲线,然后通过曲线拟合得到与规范各种地震烈度、场地类别和设计地震分组相对应的谱参数。计算结果表明,与规范相对应的加速度功率谱密度曲线呈双峰型,Clough-Penzien谱能较好地拟合其曲线形状。最后给出了规范各种工况下的地面加速度功率谱参数值,为随机抗震计算分析提供了依据。 相似文献
4.
基于《电力设施抗震设计规范》的地震动随机模型参数研究 总被引：3，自引：0，他引：3
依据《电力设施抗震设计规范》（GB50260-96）中的设计反应谱,对随机地震动功率谱参数的取值进行了具体研究。首先,采用时间包络函数考虑地震的非平稳特性,给出了地震动持时的取值;然后,根据加速度峰值等效原则,迭代计算得到地面的加速度功率谱密度曲线;最后,选定Clough-Penzien修正过滤白噪声模型作为拟合函数,通过非线性拟合技术拟合了与《规范》中的地震烈度、场地类别相对应的谱参数。研究结果表明,Clough-Penzien修正过滤白噪声模型能较好地拟合其曲线形状。本文给出了相对于规范中的地面加速度功率谱参数值,可供这种模型作为地震地面运动输入时选用。 相似文献
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6.
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
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基于目标功率谱, 本文从定量角度提出一种地震动反应谱拟合过程中小波基函数的选取方法． 首先通过修正不同小波基函数所对应的小波系数来拟合地震动反应谱; 然后设定总体误差绝对值和误差均方差这两个定量指标来描述各拟合波功率谱与目标功率谱的差异, 借助数理统计的独立权数原理, 求得不同小波基函数所对应的定量指标的综合评价值; 最后对比综合评价值, 得到拟合精度最高、 误差离散最小的最优小波基． 应用该方法, 选取8种常见的小波基函数进行实例分析． 结果表明, 该方法得到的最优拟合波与原信号差异不大, 拟合波反应谱、 功率谱与目标反应谱、 功率谱均吻合得较好, 从而验证了该方法的正确性． 相似文献
8.
地震台站台基噪声功率谱概率密度函数Matlab实现 总被引：3，自引：3，他引：0
选取2015年四川数字测震台网中筠连和华蓥山地震台记录的垂直分向连续波形数据，利用Matlab软件，计算地震台站台基噪声功率谱概率密度函数，分析地震台站环境噪声特征。结果表明，台站环境噪声功率谱密度概率密度分布对地震事件波形（体波、面波）、人为噪声（台站周围人为活动、车辆及机器噪声等高频干扰）、系统瞬变（数据丢失、地震计小故障）以及仪器标定信号等反映较好。使用台基噪声功率谱概率密度函数方法，有利于监测地震台站数据记录，提高观测数据质量。 相似文献
9.
基于目标功率谱和包线的地震动合成 总被引：2，自引：0，他引：2
本文给出了以目标功率谱和目标包线函数为双目标函数的人工地震动合成方法,使人工地震动不仅符合目标功率谱,还基本符合目标包线函数,并对加速度基线进行了调整,使速度时程和位移时程更为合理。作者认为如果用反应谱作为目标谱,生成的人工地震动时程可能会弱化地震动的随机特性,用这样的人工地震动时程作为输入来分析建筑结构的非线性动力反应,不是理想的选择。对建筑结构进行非线性时程分析时,用基于功率谱的人工地震动作为输入,应当是一种更为合理的方法。作者认为平方和具有明确的物理意义,是随机信号的总能量参数,并通过理论分析和数值计算,对于一定持时的随机平稳信号样本,平方和(持时×平方平均值)对振幅起重要控制作用。平方和、归一化功率谱、时域包线函数是基于功率谱模型的地震动三要素。 相似文献
10.
应用概率密度函数方法自动处理地震台站勘选测试数据 总被引：6，自引：1，他引：5
将McNamara等人（2005）提出的地震噪声概率密度函数（PDF）方法用于地震台站台址勘选测试数据的自动处理,实现了对台址地震噪声水平主要评价指标加速度功率谱密度（PSD）与用RMS表示的速度有效振幅的自动估算,大大提高了台址噪声测试数据的处理速度。该方法已被应用于福建地震烈度速报台网84个新选台址的勘选数据处理工作。 相似文献
11.
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
12.
对风速与风向边缘分布采用统一的极值概型描述,提出了一种可适用于多峰极值以及总体样本的风速风向联合概率分布函数的经验解析表达式。模型包括7个参数,可由实测数据利用非线性最小二乘方法拟合得到。对模型参数拟合时的初值选取方法提出了建议,并对典型的风向双峰值情况,给出了峰向区间的划分方法;利用双峰总体、双峰极值以及单峰极值3种不同类型的实测数据,检验了模型的适用性。结果表明,该模型可以较好地描述不同类型总体样本或极值样本的风速风向联合概率密度特性,可供风向设计风速的确定、风速评估及场地风能评估等工程问题参考。 相似文献
13.
Izuru Takewaki 《地震工程与结构动力学》2001,30(4):519-535
Since earthquake ground motions are very uncertain even with the present knowledge, it is desirable to develop a robust structural design method taking into account these uncertainties. Critical excitation approaches are promising and a new non‐stationary random critical excitation method is proposed. In contrast to the conventional critical excitation methods, a stochastic response index is treated as the objective function to be maximized. The power (area of power spectral density (PSD) function) and the intensity (magnitude of PSD function) are fixed and the critical excitation is found under these restrictions. It is shown that the original idea for stationary random inputs can be utilized effectively in the procedure for finding a critical excitation for non‐stationary random inputs. The key for finding the new non‐stationary random critical excitation is the exchange of the order of the double maximization procedures with respect to time and to the power spectral density function. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
14.
Jun-Jih Liou Yuan-Fong Su Jie-Lun Chiang Ke-Sheng Cheng 《Stochastic Environmental Research and Risk Assessment (SERRA)》2011,25(2):235-251
In studies involving environmental risk assessment, Gaussian random field generators are often used to yield realizations
of a Gaussian random field, and then realizations of the non-Gaussian target random field are obtained by an inverse-normal
transformation. Such simulation process requires a set of observed data for estimation of the empirical cumulative distribution
function (ECDF) and covariance function of the random field under investigation. However, if realizations of a non-Gaussian
random field with specific probability density and covariance function are needed, such observed-data-based simulation process
will not work when no observed data are available. In this paper we present details of a gamma random field simulation approach
which does not require a set of observed data. A key element of the approach lies on the theoretical relationship between
the covariance functions of a gamma random field and its corresponding standard normal random field. Through a set of devised
simulation scenarios, the proposed technique is shown to be capable of generating realizations of the given gamma random fields. 相似文献
15.
A non-Gaussian closure scheme based on the Edgeworth expansion of the probability density function is used to study the response of a hysteretic structure under random parametric excitation. The system considered consists of a weightless mass supporting a concentrated mass and it is subjected to the vertical and horizontal components of the ground acceleration modeled as nonstationary Gaussian white noise processes. The material of the structure exhibits bilinear hysteretic behaviour. The equation governing the motion of the system is transformed into an Itô stochastic differential equation. A set of ordinary differential equations governing the response statistics are obtained. These form an infinite hierarchy of equations which must be truncated in order to solve for moments of any order. The Edgeworth expansion of the joint density is used to truncate this infinite hierarchy. Such a closure scheme appears desirable since for hysteretic systems an explicit expression of the probability density is required. A frequently used closure scheme based on Gaussian assumption underestimates the response. The non-Gaussian density can be used in reliability studies. 相似文献
16.
地震噪声异常实时监测 总被引：4，自引：0，他引：4
本文采用福建省85个测震台站2012年全年噪声资料的垂直向记录作为研究对象,将噪声记录以每5min为单位进行分段,求出每小段的功率谱,应用概率分布函数方法绘出台站的PDF图,之后利用网格概率法确定出台站的高低噪声参照线。另外,根据85个台站的PDF图异常,将噪声异常分成四类：缺数异常、低噪处异常、高噪处异常、中噪处异常。依据四类异常的特征分别研究出四类异常的挑选方法,再将这四种挑选方法结合形成地震噪声实时监测系统。选取福建省85个测震台站2013年7月份的噪声记录进行验证,结果表明：85个台站应用地震噪声实时监测系统识别出来的异常正确率都达到90%以上,挑选效果很好,并可应用于台站噪声实时监测。 相似文献
17.
本文在前人研究的基础上给出了一种合成考虑空间相关性多点地震动时程的方法,该方法通过对互功率谱密度矩阵简化,只需要对迟滞相干函数矩阵分解,不需要对互功率谱矩阵进行Cholesky分解,避免了算数矩阵运算,提高了合成的效率。用该方法编制了相应的程序,给出了合成的算例。 相似文献
18.
Proper Orthogonal Decomposition （POD） provides a powerful modal transformation tool for stochastic dynamics. In this paper, coherency matrix-based proper orthogonal decomposition （CPOD） is presented as an innovative form of the POD based on cross power spectral density matrices. By introducing a discretizing scheme, the CPOD-based spectral representation method is obtained for use in stochastic simulation. Moreover, some criteria are proposed that allow the truncation order of CPOD to be conveniently determined. A numerical example to illustrate the application of the proposed method for the simulation of a wind velocity field is provided. 相似文献