已知地震记录的多点地震动仿真.pdf

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1、第36卷第8期重庆大学学报Vol_36No．82013年8月JournalofChongqingUniversityAug．2013doi：10．11835／j．jssn．1000—582X．2013．08．016已知地震记录的多点地震动仿真李英民，吴哲骞，陈辉国(1．重庆大学土木工程学院，重庆400045；2．后勤工程学院军事建筑工程系，重庆401311)摘要：为寻求大跨度结构分析所需的合理地震动输入，给出了一种基于已知地震记录的多点地震动合成法，该方法使用AR模型估计谱函数，利用多元线性预测对未知输入点地震动进行预测，通过高斯随机抽样来反应地震

2、动的随机因素，并采用分窗叠加的办法反应时变特性。通过比较合成地震动与该处真实地震记录说明了该合成方法具有准确性和合理性，可以为大跨度结构抗震计算提供参考。关键词：多点地震动；空间相关性；台阵记录；模拟；谱函数；自回归模型中图分类号：TU318文献标志码：A文章编号：1000—582X(2013)08—105—06Arecord—-basedsimulationofspatiallycorrelationgroundmotionLIYingmin，WUZheqian，CHENHuiguo’(1．CollegeofCivilEngineering，Ch

3、ongqingUniversity，Chongqing400045，China；2．DepartmentofArchitecture&CivilEngineering，LogisticalEngineeringUniversity，Chongqing401311，China)Abstract：Arecordbasedapproachhasbeendevelopedforthesimulationofspatiallycorrelatedgroundmotion．Thisprocedureusesautoregressivemodeltoestabl

4、ishapowerspectrum，andusesthemultivariatelinearpredictiontosimulatetheparameterofunknownposition．TherandomfactorofearthquakeisrelectedbyGaussiandistributionrandomnumber，andtheknownrecordsaresubdividedintoasequenceoftimewindowstoaccountforitstemporalvariation．Compareofthesimulat

5、edrecordandthetruerecordshowthatthisprocedureisaccurateandreasonable，anditisapplicableforthedesignofdiscretelysupportedsystems．Keywords：multi—pointgroundmotion；spatialcorrelation；seismographarray；simulation；powerspectrum；autoregressivemodel地震动具有空间变化特性，长时间以来一直是所记录的地震动不仅仅是时间延迟上的

6、复制，而是地震工程界的共识，在近年重大地震震害的观察与随着台站距离的增大、其差别也随之增大。因此，空分析中口j，这一现象更加引起人们的重视，对于某些间人工合成地震动模拟地震动的分布特性是否能准大跨度结构的抗震设计，仅仅考虑行波效应是远远确反映实际地震动随空间和时间的变化特性，能否不够的，实际地震台站所记录的地震动往往是地震与实际的台站记录具有良好的相关性，具有重要理波穿过复杂介质后的结果，由于波的频散效应、几何论意义，是结构抗震分析与设计的基础。扩散以及介质的非弹性吸收、非均匀性导致的波速传统的多点地震动模拟方法，是基于平稳随机的随机涨落，都会使得

7、任意两个相邻地震台站测点场假定的谱密度函数和空间相关模型，而用时间包收稿日期：2013—02—18基金项目：国家自然科学基金资助项目(90815011)；教育部新世纪人才计划资助项目(O6—0765)作者简介：李英民(1968一)，男，重庆大学教授，博士生导师，主要从事地震工程与结构抗震研究，(E-mail)liyingmin@cqu．edu．cn。1O6重庆大学学报第36卷络函数来体现强度非平稳，最终调整时程使其与目为满足高斯分布的傅里叶系数。标反应谱相吻合，这种方法对于大跨度结构的计算z==={z，)表示在频率09处的随机傅里叶具有参考意义，然

8、而其最显著的缺点是人为干预的系数向量。其中，子阵z、可以表示为因素过大，生成的始终是“人造波”。比如Ohsakil2]Z一