基于小波函数的地震动反应谱拟合方法
本文关键词： 抗震设计 结构地震反应 反应谱 时程分析 地震动合成 出处：《土木工程学报》2014年01期 论文类型：期刊论文
【摘要】：提出一种改进的基于小波函数的地震动反应谱拟合方法,该方法通过调整给定地震动加速度时程,使其反应谱以一定精度拟合目标谱。首先,构造一种用于校正的增量加速度小波函数,该函数具有两个特点:①在反应谱的某个固定控制周期点处,对该函数进行时移和线性调幅处理后,将其叠加在初始地震动时程上,所得地震动时程在该控制周期点处的反应谱值与目标值精确相等;②由该函数积分得到的增量速度和增量位移曲线不出现基线漂移,从而保证将其叠加在初始地震动上不会产生附加的基线漂移。其次,基于该小波函数,提出迭代调整方法,以消除反应谱不同控制周期点之间的耦合效应,实现对整个目标谱的拟合。数值算例表明,该方法合成的地震动时程不仅能够以较高的精度拟合目标谱,而且能够保留初始天然地震动的基本特征,从而能够确保结构地震反应分析结果的合理性与可靠性。此外,该方法具有较快的收敛速度,能够通过有限几步迭代调整实现较高的拟合精度。
[Abstract]:An improved method of seismic response spectrum fitting based on wavelet function is proposed. By adjusting the time history of ground motion acceleration, the response spectrum can fit the target spectrum with a certain accuracy. An incremental acceleration wavelet function for correction is constructed. The function has two characteristics: 1, which is superimposed on the initial ground motion time history after time-shift and linear amplitude modulation processing at a fixed control period point of the response spectrum. The response spectrum value of the obtained time history of ground motion at the control period point is exactly equal to the target value. The incremental velocity and the incremental displacement curve obtained from the integral of the function do not show baseline drift. It is ensured that no additional baseline drift will be generated when superimposed on the initial ground motion. Secondly, based on the wavelet function, an iterative adjustment method is proposed to eliminate the coupling effect between different control periods of the response spectrum. Numerical examples show that the synthetic time history of the ground motion can not only fit the target spectrum with high accuracy, but also retain the basic characteristics of the initial natural ground motion. This method can ensure the rationality and reliability of the structural seismic response analysis results. In addition, the method has a faster convergence rate and can achieve higher fitting accuracy through a finite number of iterative adjustments.
【作者单位】： 中国地震灾害防御中心;
【基金】：北京市自然科学基金(8112029) 国家自然科学基金(51178436) 国家科技重大专项(2011ZX06002-010)
【分类号】：TU311.3
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 江近仁,洪峰;功率谱与反应谱的转换和人造地震波[J];地震工程与工程振动;1984年03期
2 胡聿贤,何训;考虑相位谱的人造地震动反应谱拟合[J];地震工程与工程振动;1986年02期
3 杨庆山,姜海鹏;基于相位差谱的时-频非平稳人造地震动的反应谱拟合[J];地震工程与工程振动;2002年01期
4 谢异同,张同亿,吴敏哲;时程分析中设计地震动调整的小波分析方法[J];地震工程与工程振动;2002年03期
5 蔡长青,沈建文;人造地震动的时域叠加法和反应谱整体逼近技术[J];地震学报;1997年01期
6 全伟;李宏男;;调整已有地震动拟和规范反应谱人造地震动方法比较[J];防灾减灾工程学报;2008年01期
7 程纬;地震加速度反应谱拟合的直接法研究[J];工程力学;2000年01期
8 赵凤新;张郁山;;人造地震动反应谱拟合的窄带时程叠加法[J];工程力学;2007年04期
9 赵凤新;张郁山;;多阻尼反应谱拟合的时域叠加法[J];核动力工程;2008年03期
10 张伯艳,陈厚群,胡晓,朱栗武;合成人造地震动的非线性解法[J];水利水电技术;2000年07期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 陈天红;张伯艳;谢清荣;谭海滨;;人工合成地震波研究[J];四川建筑科学研究;2010年02期
2 刘静;廖孝江;;基于相位差谱与幅值谱的人造地震动的反应谱拟合[J];四川建筑科学研究;2011年06期
3 于光喜;;邳州水电站泵房结构三维地震动力响应分析[J];地下空间与工程学报;2011年S1期
4 刘坤;水伟厚;梁志荣;李伟;;对预制钢筋混凝土小截面方桩若干问题的探讨[J];地下空间与工程学报;2011年S1期
5 邓成发;葛国昌;许昌;许孝承;;浆砌块石拱坝爆破振动响应有限元时程分析[J];爆破;2011年04期
6 庄兆铃;爆炸地震动的反应谱拟合[J];爆炸与冲击;1989年04期
7 兰景岩;刘红帅;吕悦军;彭艳菊;;表层土剪切波速的不确定性对地表设计谱平台值的影响[J];吉林大学学报(地球科学版);2012年03期
8 崔万玺;;土石坝抗滑稳定理论分析与比较研究[J];赤峰学院学报(自然科学版);2010年04期
9 彭翠玲,李声平,吴杰芳,余岭;水布垭水电站进水塔结构抗震分析与安全评估[J];长江科学院院报;2005年02期
10 李声平,彭翠玲,吴杰芳;大型U形双渡槽结构动力分析[J];长江科学院院报;2005年04期
相关会议论文 前10条
1 贾超;王志鹏;高凤;任青文;;地震次生灾害作用下高坝风险分析研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年
2 陈正作;刘蕾;;基于内力法理论的拱坝动力计算[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年
3 李德玉;张伯艳;何建涛;;官地重力坝极限抗震能力初探[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年
4 张伯艳;李德玉;何建涛;;施工期裂缝对拱坝静动力响应的影响[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年
5 王海波;杨会臣;;混凝土重力坝全坝段三维动力分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年
6 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年
7 张汉云;张燎军;;基于虚拟裂缝模型的带横缝高拱坝的抗震性能研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年
8 胡少伟;游日;;超大跨径变截面钢筋混凝土拱式渡槽抗震分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年
9 聂利英;高志成;朱广甫;潘哲;;减隔震装置下渡槽槽—水耦合体动力响应特点研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年
10 祁勇峰;崔建华;谢晓玲;;复杂结构进水塔抗震与稳定性研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年
相关博士学位论文 前10条
1 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
2 孙向东;四塔单索面宽幅脊梁矮塔斜拉桥设计关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年
3 何伟;地下结构地震响应及其与地表建筑的影响研究[D];大连理工大学;2011年
4 郭晓云;汶川地震反应谱研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
5 林淋;汶川地震地面运动场估计及地震烈度与地震动参数相关性分析[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
6 林宇亮;岩土构筑物抗震动力特性及地震动土压力研究[D];中南大学;2011年
7 陈涛;山区机场高填方地基变形及稳定性研究[D];郑州大学;2010年
8 雷建成;梯级电站系统的地震危险性评价方法[D];中国地震局地球物理研究所;2011年
9 胥润东;琼州海峡超大多主跨公铁两用悬索桥方案设计和抗震研究[D];西南交通大学;2010年
10 罗永红;地震作用下复杂斜坡响应规律研究[D];成都理工大学;2011年
相关硕士学位论文 前10条
1 何继明;浅海重力式海洋平台抗震性能数值模拟与试验研究[D];中国海洋大学;2010年
2 赵华祥;大型下穿结构抗震响应研究[D];昆明理工大学;2010年
3 翟文龙;细粒尾矿高堆坝抗震液化稳定性研究[D];中国地质大学（北京）;2011年
4 师希望;甘肃省泾川县某高层钢结构舍利塔的抗震性能分析[D];太原理工大学;2011年
5 李波;波纹钢腹板组合箱梁阻尼性能研究[D];北京交通大学;2011年
6 刘级;不同结构体系斜拉桥地震反应分析[D];武汉理工大学;2011年
7 朱亚姬;200m级高土石坝地震永久变形特性分析[D];大连理工大学;2011年
8 黄吕卫;玛尔挡水电站坝肩高边坡工程地质研究[D];兰州大学;2011年
9 白可;地震动模拟与基于MSC.MARC二次开发的抗震分析[D];太原科技大学;2011年
10 刘鹏;混凝土动态力学性能试验研究与数值分析[D];大连大学;2011年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 江近仁,洪峰;功率谱与反应谱的转换和人造地震波[J];地震工程与工程振动;1984年03期
2 胡聿贤,何训;考虑相位谱的人造地震动反应谱拟合[J];地震工程与工程振动;1986年02期
3 刘鹏程,林皋,金春山;考虑地震环境的人造地震动合成方法[J];地震工程与工程振动;1992年04期
4 欧进萍,刘会仪;基于随机地震动模型的结构随机地震反应谱及其应用[J];地震工程与工程振动;1994年01期
5 赵凤新,胡聿贤;地震动非平稳性与幅值谱和相位差谱的关系[J];地震工程与工程振动;1994年02期
6 洪峰,江近仁,李玉亭;地震地面运动的功率谱模型及其参数的确定[J];地震工程与工程振动;1994年02期
7 杨庆山,姜海鹏,陈英俊;基于相位差谱的时─频非平稳人造地震动的生成[J];地震工程与工程振动;2001年03期
8 杨庆山,姜海鹏;基于相位差谱的时-频非平稳人造地震动的反应谱拟合[J];地震工程与工程振动;2002年01期
9 谢异同,张同亿,吴敏哲;时程分析中设计地震动调整的小波分析方法[J];地震工程与工程振动;2002年03期
10 王君杰，周晶;地震动频谱非平稳性对结构非线性反应的影响[J];地震工程与工程振动;1997年02期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 张艺峰;姚道平;彭城;;超高层建筑场地地震动参数的确定[J];山西建筑;2008年24期
2 张同亿;谢异同;;时程分析地震波调整的实用方法[J];建筑结构;2006年S1期
3 王海;;框架—偏心支撑结构的抗震分析[J];山西建筑;2011年28期
4 邓世斌;李南生;任国亮;;张弦梁抗震性能分析[J];工业建筑;2007年S1期
5 代学灵;李珠;刘元珍;白晓青;;整体式玻化微珠混凝土保温隔热建筑的时程分析[J];河南大学学报(自然科学版);2010年04期
6 李澄;;8度区某高层医疗建筑的结构抗震设计[J];山西建筑;2011年24期
7 曹文化;;基于性能的抗震分析浅议[J];广东建材;2007年09期
8 李当生;;谈剪重比的概念和合理控制[J];工程建设与设计;2009年09期
9 尧国皇;黄用军;宋宝东;;深圳卓越·皇岗世纪中心项目二号塔楼结构抗震设计[J];钢结构;2009年07期
10 梁汉吉;秦荣;谢开仲;;南宁国际会展中心地震反应分析[J];建筑结构;2008年12期
相关会议论文 前10条
1 黄用军;尧国皇;宋宝东;王传甲;;深圳卓越·皇岗世纪中心项目二号塔楼结构抗震设计[A];庆祝刘锡良教授八十华诞暨第八届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2008年
2 伍平;于建华;;结构抗震设计中地震动输入的若干问题[A];四川省振动工程学会2002年学术会议论文集[C];2002年
3 白洪源;崔佳;龙莉萍;曾强;;双层柱面翼形网壳的竖向地震时程分析[A];钢结构工程研究（四）——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2002年学术交流会论文集[C];2002年
4 王立忠;罗健;;设外挂板高层钢结构弹性地震分析[A];第六届全国结构工程学术会议论文集（第三卷）[C];1997年
5 席向宇;杨想兵;;天津水上中心结构设计[A];庆祝刘锡良教授八十华诞暨第八届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2008年
6 姜浩;;多层砖房抗震设计中的主要问题和意见[A];现代建设工程应用技术学术交流会论文集[C];2009年
7 郑向东;李晗晗;;多层砖混结构房屋的抗震设计探讨[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年
8 黄信;李忠献;丁阳;;我国村镇房屋抗震设计分析与研究[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
9 牛斌;李方河;;高层钢结构抗震设计对钢材性能的要求[A];河南省土木建筑学会2009年学术年会论文集[C];2009年
10 郭冬霄;;多层砖房抗震设计中的主要问题和意见[A];土木建筑学术文库(第11卷)[C];2009年
相关重要报纸文章 前10条
1 记者 曹轩;我省开展抗震设计质量专项抽查[N];吉林日报;2009年
2 深圳商报记者 刘琼;抗震设计,你了解多少？[N];深圳商报;2011年
3 通讯员 杨眉邋田苗;贵州新建改扩建房屋要有抗震设计[N];建筑时报;2008年
4 王洛;以柔克刚：日本蚕茧大厦的抗震设计[N];中华建筑报;2009年
5 记者 刘彦斌;省建设厅为我州赠送抗震设计图集[N];甘南日报(汉文版);2008年
6 刘瑞伟邋记者 韩云全;45个建设工程全面“体检”[N];烟台日报;2008年
7 本报记者 刘关;“生命线工程”急需抗震设计优化[N];中国房地产报;2009年
8 张孔生;我市执行抗震设计新规[N];扬州日报;2008年
9 本报记者 韩睿华;地震给建筑幕墙抗震设计带来怎样的启示[N];中国建设报;2010年
10 陈浩;医院抗震设计要求高于一般建筑[N];健康报;2008年
相关博士学位论文 前10条
1 朱珊;柔性支撑板柱结构抗震性能研究[D];吉林大学;2007年
2 武成浩;基于桩土共同作用理论的高层结构地震反应分析与抗震性能评估方法研究[D];北京交通大学;2010年
3 杨成;结构动力分析在基于性能的抗震工程中的应用[D];西南交通大学;2010年
4 徐磊;底部大空间剪力墙结构抗震性能研究[D];同济大学;2006年
5 杨永强;相邻建筑物地震碰撞研究[D];中国地震局工程力学研究所;2013年
6 尹华伟;土-结构动力相互作用的计算方法研究[D];湖南大学;2005年
7 袁蕾;不规则地铁车站地震反应分析与土结相互作用相关问题研究[D];天津大学;2010年
8 刘迪;轻型消能摇摆结构体系抗震性能评估与动力可靠度分析[D];兰州理工大学;2013年
9 王万祯;钢框架梁柱栓焊刚性连接的滞回性能、破坏机理及抗震设计建议[D];西安建筑科技大学;2003年
10 曲哲;摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究[D];清华大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 朱海华;基于性能的隔震结构非结构构件抗震性能研究[D];北京工业大学;2006年
2 段红霞;钢筋混凝土巨型框架结构抗震设计研究[D];重庆大学;2004年
3 侯鹏;夹层橡胶基础隔震结构动力分析[D];西南交通大学;2003年
4 张刚;钢板混凝土连梁抗震性能的试验研究[D];清华大学;2005年
5 杨阳;基于性态分析的RC框架结构的等效周期特性[D];中国地震局工程力学研究所;2010年
6 晋东平;Rc框架结构基于性能的抗震设计理论与方法研究[D];西安建筑科技大学;2010年
7 吴勇;设计基本地震加速度为0.15g和0.30g地区钢筋混凝土框架的非线性动力反应研究[D];重庆大学;2002年
8 田野;钢筋混凝土框架结构直接基于位移的抗震设计理论与方法[D];西安建筑科技大学;2003年
9 许松;时程分析中罕遇地震动的选择[D];重庆大学;2013年
10 陈瑜;粘滞阻尼消能支撑结构的抗震设计参数研究[D];南京工业大学;2003年
，本文编号：1543633
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/1543633.html
