基于古田地震水口水电站重力坝强震观测记录hht分析

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1、水力发电第37卷第12期2011年12月古田地震水口水电站重力坝强震观测记录HHT分析蔡辉腾1,2(1．福州大学土木工程学院，福建福州350003；2．福建省地震局，福建福州350003)摘要：利用希尔伯特一黄变换(HHT)研究古田地震中水口水电站重力坝强震反应台阵，强震反应观测资料的时频特性及重力坝结构动力特性表明：①强震记录能量集中在0～15Hz频段和l0～15S时段；②坝顶重力坝强震反应相对坝基有=’S左右的滞后；③重力坝顺河向主频为3．7Hz。通过强震观测记录HHT变换得到的边际谱、希尔伯特(Hilbert)能量谱和瞬时能

2、量谱结构特征分析，初步了解强震记录的地震动特性和重力坝顺河向主频。关键词：边际谱；Hilbert能量谱；瞬时能量谱；重力坝；古田地震；水口水电站HIlTAnalysesonObservationalRecordofStrongMotionforShuikouGravityDaminGutianEarthquakeCaiHuiteng·(1．CollegeofCivilEngineering，FuzhouUniversity，Fuzhou350003，Fujiang，China；2．EarthquakeAdministrationo

3、fFujianProvince，Fuzhou350003，Fujian，China)Abstract：BymeansofHilbert-HuangTransform(HHT)，thetimefrequencycharacteristicofobservationaldataforstrongmotionaswellasthestructuraldynamiccharacteristicofShuikouGravityDamarestudied，bothofwhichareattainedthroughthearrayofstron

4、gmotionresponseinGutianEarthquake．Theresultsshowthat，(a)Theenergyofstrongmotionrecordforfrequencyiscentralizedbetween0-15Hzwhiletheintervalisbetween10—15S，(b)Comparedwiththedambase，thelagforthedamtopofstrongmotionresponseisabout2S，and(C)Theconcurrentdominantfrequencyf

5、orgravitydamis3．7Hz．Basedonthestructurecharacteristicanalysisofmarginalspectrum，HilbertenergyspectrumandinstantenergyspectrumtransformedbytheobservationalrecordHHTforstrongmotion，theearthquakemotioncharacteristicforstrongmotionrecordandtheconcurrentdominantfrequencyfo

6、rgravitydamareunderstood．KeyWords：mar~nalspectrum；Hilbertenergyspectrum；instantenergyspectrum；gravitydam；GutianEarthquake；ShuikouHydropowerStation中图分类号：TV642．3；P315．75(257)文献标识码：A文章编号：0559—9342(2011)12—0034—04方法适用于非平稳的信号处理，被认为是信号处理0引言领域内的一次重大突破和变革。该方法一经提出，水工结构强震观测是了解水

7、工结构在地震作用便迅速在各个领域得到了广泛的应用，如强震资料下的反应及破坏过程．检验现有水工建构筑物抗震分析、结构健康诊断、破坏识别、损伤检测及系统设计理论与方法的主要手段之一。长期以来，地震识别等．取得了较好的结果。黄天立等[31利用该方工程领域对结构强震记录．最常用处理方法就是傅法，识别了非线性结构系统参数，Yang等[4-51利用里叶分析和小波分析方法，但从根本上来说，这两该方法，研究了线性结构系统参数辨识问题。陈隽种方法都建立在信号为稳态的基础上，处理非平稳性很强的信号可能会产生一些比较严重的问题，如收稿日期：2011-0

8、5—13能量泄漏等【l1。1998年，美国国家航空航天局的黄作者简介：蔡辉腾(1982一)，男，福建莆田人，工程师，博士(Huang)等[21提出希尔伯特一黄变换fHHT)方法，该研究生。主要从事地震工程方面研究．圈WarerPoⅢerVo1．37