【技术实现步骤摘要】
一种空间变异非平稳地震动时程的模拟方法
[0001]本专利技术涉及土木工程抗震设计
，更具体地说，它涉及一种空间变异非平稳地震动时程的模拟方法。
技术介绍
[0002]根据抗震规范的要求，在大跨度结构抗震设计时，需要进行空间变异地震动作用下的非线性动力时程分析。而实测地震记录往往不足，因此需要通过数值模拟的方式获得大量的反映真实地震动特性的地震动时程。
[0003]当前针对空间变异非平稳地震动时程的模拟主要是基于表征地震动特性的非平稳功率谱模型、相干函数模型，采用谱表示法进行模拟。为了提高空间多点地震动场的模拟效率，一般采用本征正交分解(POD)等手段对完全非平稳的功率谱函数进行解耦，然后引入快速傅里叶变换(FFT)。然而对于模拟点数较大，时间离散点和频率离散点较多的情况，解耦计算需要的计算机内存和耗时相当大。这导致空间变异非平稳地震动场的模拟效率低下。
[0004]因此需要提出一种更为高效的空间变异非平稳地震动场的谱表示模拟方法，以解决上述问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种空间变异非平稳地震动时程的模拟方法，其特征是：具体包括以下步骤：S1、基于给定的地震动相干函数γ(ω)和功率谱密度函数S(ω,t)确定频率插值点和时频插值点S2、计算频率插值点处待模拟的n点地震动场的延迟相干矩阵计算时频插值点处n个地震动模拟点的自演化功率谱S3、对执行Cholesky分解得到通过本征正交分解(POD)将分解为少量的主坐标和特征向量S4、由和插值得到B(ω)、和S5、基于谱表示法的随机模拟公式，利用快速傅里叶变换(FFT)生成空间多点地震动样本。2.根据权利要求1所述的一种空间变异非平稳地震动时程的模拟方法，其特征是：步骤S1的具体方法为：(1)确定频率插值点选取均匀分布的频率插值点：其中，ω1和ω
u
分别是第一个频率点和最后一个频率点，为频率插值点个数，满足N为频率离散点的总数；(2)确定时频插值点选取均匀分布的时频插值点确定方式如下：确定方式如下：式中，T0是功率谱的总时长；和分别为沿频率和时间方向的时频插值点个数；且M为时间离散点的总数。3.根据权利要求1所述的一种空间变异非平稳地震动时程的模拟方法，其特征是：步骤S2的具体方法为：通过代入频率插值点的取值到相干函数，计算延迟相干矩阵为：然后，采用上述相同的方式代入时频插值点的时间和频率取值，求得每一个地震动模拟点的自演化功率谱
4.根据权利要求1所述的一种空间变异非平稳地震动时程的模拟方法，其特征是：步骤S3的具体方法为：(1)对执行Cholesky分解得到并将分解为：式中，上标T表示矩阵或向量的转置，是下三角矩阵，表示为：(2)通过POD分解每一个得到相应的主坐标和特征向量(3)将所有时频插值点处的取值表示为一个常数矩阵，即：将该常数矩阵的每一列均看作为一个列向量，共个列向量，通过以下特征向量分解：找到一组最优的标准正交基所述列向量的投影将在其上最大化，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵宁，李小龙，李钰岩，陆哲明，陈晓伟，徐志龙，宋鑫，张耀文，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：
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