基于目标功率谱和包线的地震动合成

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1、第30卷第2期地震工程与工程振动Vol.30No.22010年4月JOURNALOFEARTHQUAKEENGINEERINGANDENGINEERINGVIBRATIONApr.2010文章编号:1000-1301(2010)02-0001-09基于目标功率谱和包线的地震动合成123徐国栋，史培军，周锡元(1.防灾科技学院，河北三河065201;2.北京师范大学减灾与应急管理研究院，北京100875;3.北京市工程抗震与结构诊治重点实验室，北京工业大学，北京100022)摘要:本文给出了以目标功率谱和目标包线函数为双目标函数的人工地

2、震动合成方法，使人工地震动不仅符合目标功率谱，还基本符合目标包线函数，并对加速度基线进行了调整，使速度时程和位移时程更为合理。作者认为如果用反应谱作为目标谱，生成的人工地震动时程可能会弱化地震动的随机特性，用这样的人工地震动时程作为输入来分析建筑结构的非线性动力反应，不是理想的选择。对建筑结构进行非线性时程分析时，用基于功率谱的人工地震动作为输入，应当是一种更为合理的方法。作者认为平方和具有明确的物理意义，是随机信号的总能量参数，并通过理论分析和数值计算，对于一定持时的随机平稳信号样本，平方和(持时×平方平均值)对振幅起重要控制作用。

3、平方和、归一化功率谱、时域包线函数是基于功率谱模型的地震动三要素。关键词:功率谱;平方和;包线;人工地震动中图分类号:P315.9文献标志码:AArtificialgroundmotionbasedontargetpowerspectraandenvelope123XUGuodong，SHIPeijun，ZHOUXiyuan(1.InstituteofDisasterPreventionScienceandTechnology，Sanhe065201，China;2.AcademyofDisasterReductionandEmerg

4、encyManagement，MinistryofCivilAffairs＆MinistryofEducation，BeijingNormalUniversity，Beijing100875，China;3.BeijingKeyLaboratoryofEarthquakeEngineeringandStructuralRetrofit，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100022，China)Abstract:Thisarticlepresentsamethodthattakesthepowe

5、rspectrumandtheenvelopingcurveasdoubletargetfunctionstosynthesizetheartificialgroundmotion.Themethodnotonlymakesthespectrumoftheartificialgroundmotioncomplywiththetargetspectrum，butalsointheiterativeprocessadjuststhegroundmotionwave-shapetoconformtothegoalenvelopingcurv

6、efunctionapproximately，andeliminatesthebase-lineshiftintheaccelerationtimehistory，thenmakesthevelocityanddisplacementtimehistoriesofgroundmotionmorereasonable.Theau-thorsarguethatthesyntheticmethodbasedontheresponsespectrummayweakentherandomcharacteristicsofgroundmotion

7、，andhenceitmaybeimperfecttousetheartificialgroundmotionbasedonresponsespectrumasaninputtoanalyzetheelastic-plasticstructures.Usingtheartificialgroundmotionbasedthepowerspectrummodelinelastic-plasticstructuredynamicanalysismaybeonemorereasonablealternative.Theauthorsseet

8、hatthesumofsquareshastheexplicitphysicssignificance，whichisthetotalenergyparameterofrandomsignal.Throughthethe