基于EMD方法量化识别近断层脉冲型地震动

《基于EMD方法量化识别近断层脉冲型地震动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文基于EMD方法量化识别近断层脉冲型地震动QUANTITATIVEIDENTIFICATIONOFNEAR-FAULTPULSE-LIKEGROUNDMOTIONSBASEDONTHEEMDMETHOD鲍海英哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TU317.1学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文基于EMD方法量化识别近断层脉冲型地震动硕士研究生：鲍海英导师：翟长海教授申请学位：工学硕士学科：固体力学所在单位:土木工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU317.1U.D.C:624Dis

2、sertationfortheMasterDegreeinEngineeringQUANTITATIVEIDENTIFICATIONOFNEAR-FAULTPULSE-LIKEGROUNDMOTIONSBASEDONTHEEMDMETHODCandidate：BaoHaiyingSupervisor：Prof.ZhaiChanghaiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：SolidMechanicsAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：July,2015D

3、egree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要受向前方向性效应或滑冲效应的影响，在近断层附近会产生脉冲型地震动。相较普通远场地震动，脉冲型地震动已经被证明会对工程结构造成更为严重的破坏。大量的学者就脉冲型地震动的特性及其对工程结构的影响展开了深入的研究，关于脉冲型地震动的量化识别更是近年来的热点研究课题。目前大多数的脉冲识别方法都只能在速度时程上提取单脉冲，较难实现对多脉冲地震动的量化识别。基于EMD（EmpiricalModeDecomposition）方法，本文对脉冲型地震动的量化识别

4、进行了详细研究，主要研究内容和结论如下：⑴分别采用窗口傅里叶变换、小波变换、Hilbert-Huang变换对地震动记录的速度时程进行时频分析，得到对应的时间-频率图。结果表明：Hilbert-Huang变换较前两种方法在刻画地震动信号的局部特性方面具有较大优势。⑵由于地震动的复杂性，在采用基于EMD方法识别脉冲型地震动之前，需要对地震动数据进行分类，为了理解使用EMD方法识别脉冲的过程，分别对单脉冲型和多脉冲型地震动进行识别。结果表明：EMD方法不仅能够识别出单脉冲地震动，还能够较好地识别出多脉冲型地震动。⑶分别利用小波分析法、能量法以及EMD方法，对91条已知脉冲型地震动和本文所选33

5、6条地震动进行识别，并对得到的结果进行了对比分析，判断EMD法识别脉冲地震动的优劣性。结果表明，对于前4阶IMF（IntrinsicModeFunction）能量比之和小于0.3的地震动，EMD方法的识别效果更好；对于前4阶IMF能量比之和大于0.3的地震动，前两种方法的识别效果较好；对于所选的大多数地震动，EMD法在识别多脉冲地震动上展现出优越性，而前两种方法更适合识别单脉冲型地震动。关键词：近断层脉冲型地震动；EMD方法；IMF；量化识别-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractPulse-likegroundmotionsalwaystakeplaceclosetonea

6、r-fault,mainlyduetoforwarddirectivityeffectsorfling-stepeffects.Thesegroundmotionshavebeenidentifiedasimposingextremedemandsonengineeringstructures,whicharecomparedwithnonpulse-likegroundmotions.Largenumberofscholarshaveresearchedaboutthecharacteristicsandtheeffectsonstructuresofnear-faultpulse-l

7、ikegroundmotionsdeeply,andquantitativeidentificationofpulse-likegroundmotionshasbeenahotissueinrecentyears.Atpresent,themajorityofidentificationmethodscanonlyextractsinglepulsefromvelocitytimehistory,whiletheyarediffic