海陆地震动的时频域工程特性对比

发布时间：2021-04-05 13:09

　　海洋工程抗震几乎还沿用陆上土木工程的规范和成果,为了指出在海洋工程抗震设计和安全评估中使用海底地震动的重要性,选取多个地震事件,关注同一地震下震中距相似的海陆地震动记录.对比分析了传统地震动三要素,并且考虑到地震动属于非平稳信号,利用希尔伯特-黄谱分析了海陆地震动的能量在时频分布上的差异.结果表明:海底水平地震动加速度峰值比陆地的大很多,总体上其持时也较长,同时其加速度反应谱向中低频偏移,这些特征会对海洋结构动力响应造成更不利的影响;对于时频谱,海底地震动的主要能量所对应的频率比陆地的低,而其最大能量所对应的频率更接近峰-谷频率,而不是傅里叶谱上的卓越频率. 

【文章来源】：哈尔滨工业大学学报. 2020,52(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

69对海陆地震动PGA的对比(依照震源所在,考虑海底地震与陆发地震)

本文计算了所有69对海陆地震动数据PGA和能量持时Td的统计平均值μ和标准差σ.从结果对比来看,这两个特征参数的统计平均同样验证了上述分析.海底水平地震动PGA平均值为63.56 cm/s2,约是陆地PGA平均值25.73 cm/s2的2.5倍, 而海底竖向地震动PGA平均值(12.51 cm/s2)略小于陆地竖向PGA平均值(14.18 cm/s2).另外,海底地震动Td均比陆地地震动Td长,尤其竖向Td平均值(73.90 s)超过陆地Td平均值(33.84 s)的2倍.3 加速度反应谱

从反应谱的结果可以看出,由于海底沉积土层的影响,地震动的长周期成分被放大,使得反应谱整体向中长周期移动.然而对于竖向地震动而言,由于海水层对高频地震动成分的削弱与压制,处于高频段的加速度反应谱峰值也相应变小,这与文献[1,2,4,27]中的研究结果一致.值得注意的是,很多重要的海洋工程,如跨海大桥、单桩风机等,自振周期都在1 s以上,故而海底场地条件对地震动长周期成分的放大作用会对海洋结构物的地震反应造成不利的影响.4 时-频分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of seawater on incident plane P and SV waves at ocean bottom and engineering characteristics of offshore ground motion records off the coast of southern California, USA[J]. Diao Hongqi,Hu Jinjun,Xie Lili.  Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2014(02)
[2]渤海海底表层软弱土特征及其对地震动的影响[J]. 吕悦军,彭艳菊,施春花,沙海军,唐荣余,孟小红.  防灾减灾工程学报. 2008(03)
[3]设计用随机地震动的模型及其参数确定[J]. 欧进萍,牛荻涛,杜修力.  地震工程与工程振动. 1991(03)
[4]地震动记录持时与工程持时[J]. 谢礼立,张晓志.  地震工程与工程振动. 1988(01)



本文编号：3119694