一种近断层地震动拟合方法技术

本发明专利技术涉及一种近断层地震动拟合方法，包括：拟合近断层地震的反应谱函数，代入场地条件信息得到目标加速度反应谱进而求得傅里叶幅值谱；再由相位差谱模型计算相位谱并与傅里叶幅值谱结合生成拟高频加速度时程，然后对其进行迭代运算，使生成的高频加速度时程的反应谱逼近目标加速度反应谱，进而生成近断层地震动时程的高频成分；使用不同的等效速度脉冲模型生成近断层地震动时程的低频成分；计算近断层地震动时程的高频成分和低频成分叠加过程中的高低频峰值时刻，进而生成新的近断层地震动低频成分并与近断层地震动高频成分在时域上进行叠加，最终生成更符合实际情况的近断层地震动。该方法有利于更加合理、准确地模拟实际近断层地震动特性。际近断层地震动特性。际近断层地震动特性。

【技术实现步骤摘要】
一种近断层地震动拟合方法


[0001]本专利技术属于抗震
，具体涉及一种近断层地震动拟合方法。

技术介绍

[0002]近年来越来越多大尺寸的建(构)筑作为生命线被修建在近断层区域甚至跨越断层。这种建(构)筑的自振周期往往都比一般的建(构)筑物大，容易受到低频率激励的影响。而近断层地震动是一种含有丰富低频成分的地震动，因此，考虑近断层地震动对这种结构的影响是很有必要的。到目前为止，近断层脉冲型地震动的地震记录还很匮乏，这对于缺少这种地震记录的区域来说，在进行大型建筑物的抗震设计时，是没有实测地震记录可以作为地震动输入的。但人造地震动可以在短时间内产生具有满足拟建场地条件的一系列地震动，这能有效弥补这个不足。因此，有必要研究拟合近断层脉冲型地震动的方法。人工合成地震动不仅可以得到满足各种场地条件的地震波，而且在一定程度上也促进了结构抗震设计的发展。因此，研究能够合成尽可能符合实际情况地震动的方法，显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种近断层地震动拟合方法，该方法有利于更加合理、准确地模拟实际近断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近断层地震动拟合方法，其特征在于，包括：高频成分拟合：拟合近断层地震的反应谱函数，代入场地条件信息得到目标加速度反应谱进而求得傅里叶幅值谱；再由相位差谱模型计算相位谱并与傅里叶幅值谱结合生成拟高频加速度时程，然后对拟高频加速度时程进行迭代运算，使生成的高频加速度时程的反应谱逼近目标加速度反应谱，进而生成近断层地震动时程的高频成分；低频成分拟合：使用不同的等效速度脉冲模型生成近断层地震动时程的低频成分；脉冲型地震拟合：计算近断层地震动时程的高频成分和低频成分叠加过程中的高低频峰值时刻，进而生成新的近断层地震动低频成分并与近断层地震动高频成分在时域上进行叠加，最终生成更符合实际情况的近断层地震动。2.根据权利要求1所述的一种近断层地震动拟合方法，其特征在于，所述高频成分拟合包括以下步骤：步骤A1：拟合近断层地震动反应谱函数S
Va
(T,ξ)；步骤A2：根据步骤A1得到的近断层地震动反应谱函数S
Va
(T,ξ)，代入场地条件信息得到目标加速度反应谱S
aT
(ξ,ω)；步骤A3：根据式(5)计算得到功率谱S(ω)：式中，S
aT
(ξ,ω)为目标加速度反应谱；S(ω)为功率谱；ξ为阻尼比；ω为结构自振频率；T为结构自振周期；λ为超越概率；步骤A4：根据式(6)求得临界频率f
r
：f
r
＝1.72
·
T
p
‑1(6)其中，T
p
为为脉冲周期；步骤A5：功率谱和傅里叶幅值谱的数学关系如下所示：Δω＝2π
×
f
r
×
FFT长度式中，Δω为频率间隔；根据式(7)得到傅里叶幅值谱A(ω)：步骤A6：根据相位差谱模型基于相位差计算相位角的方法计算相位谱；步骤A7：将步骤A5得到的傅里叶幅值谱与步骤A6得到的相位谱结合，做傅里叶逆变换，取变换结果的实部作为拟高频加速度时程；步骤A8：求计算谱和目标加速度反应谱的平均相对误差，并判断其是否小于设定阈值，若平均相对误差大于设定阈值，则计算目标加速度反应谱与计算谱的比值，调整傅里叶幅值谱，回到步骤A7；若平均相对误差小于等于设定阈值，则输出高频加速度时程；步骤A9：对步骤A8输出的高频加速度时程做作傅里叶变换，将频率区间[0,f
r
]所对应的傅里叶幅值谱的值设为零，再经过傅里叶逆变换，得到近断层地震动时程的高频成分A
h
(t)。3.根据权利要求2所述的一种近断层地震动拟合方法，其特征在于，所述步骤A1具体包
括以下步骤：步骤A1.1：根据式(1)求出速度放大系数设计谱β
V
(T)：其中β
mm
为各类场地上的拟速度均值谱峰值，根据式(2)确定：β
mm
＝ΩC
s
(2)式中，T
g
为反应谱的特征周期，T
p
为脉冲周期，T为结构自振周期，Ω为各脉冲地震动记录速度放大系数谱最大值的平均值；步骤A1.2：根据式(3)计算等效加速度放大系数谱β
Va
(T)：式中，ω为结构自振频率，PGV/PGA为峰值地面速度与峰值地面加速度比值；步骤A1.3：根据式(4)求得近断层地震动反应谱函数S
Va
(T,ξ)：S
Va
(T,ξ)＝C
R
C
d
Aβ
Va
(T)(4)式中，C
R
为风险系数，C
d
为阻尼调整系数，A为设计基本地震动加速度峰值。4.根据权利要求1所述的一种近断层地震动拟合方法，其特征在于，所述低频成分拟合包括以下步骤：步骤B1：根据式(8)求脉冲周期T
p
，根据式(9)求脉冲峰值V
p
，根据式(10)求脉冲峰值时刻t
1,V
：ln(T
p
)＝
‑
6.45+1.11M
w
(8)ln(V
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，武程，王丕光，贾宏宇，李栋，江先淮，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：