强震动记录中的奇异波形分析

发布时间：2020-05-25 03:47

【摘要】：近十年,国内外强震动台网建设规模空前,且发生了大量破坏性地震,强震动记录数量剧增,为我国地震工程与工程地震的深入研究积累了大量的宝贵资料。然而,在获得高质量的强震动记录外,也获得了一些奇异波形数据,这就要求我们要客观甄别强震动记录中的奇异波形并进行校正处理,防止给相关研究带来不利影响。本文归纳了国内外强震动记录中存在的具有非对称波形及尖刺现象的奇异波形,分析了其产生的原因,并针对不同类型奇异波形给出识别方法和处理方法,同时研究了校正前后对于时程、反应谱及傅里叶幅值谱的影响。主要研究取得的认识与成果如下:1.关于非对称波形研究,采用面积法、改良滑动平均法及形心判别法可以对于具有非对称波形特点的加速度记录进行识别。采用OPENSEES大型分析软件,建立场地模型,并根据给定的物理参数定义各个土层,采用两种工况初步研究了IWTH25台站获得具有非对称波形特点的加速度记录机理,分析结果与实际记录比较符合。同时,对于我国汶川地震中获得的宜宾高场台强震动记录进行了非对称波形校正。处理前后的反应谱值在高频段和长周期段差异明显,而对于中等周期段影响不大。2.关于尖刺研究,可以直观识别事前和事后记录中的尖刺,通过PGA比值法、PGA/PGV综合比值法、同台站PGA比值法等方法识别复杂尖刺。单点尖刺可以通过单点调节等方法进行修正,其中平均值调节的方法更为可靠。多点尖刺可以通过趋势线替代的方法进行修正。分析了处理前后对于加速度、速度和位移时程,绝对加速度反应谱、相对速度反应谱和相对位移反应谱,傅里叶幅值谱的影响,发现“尖刺”会对反应谱的高频部分产生影响,对傅里叶谱的高频和低频部分均产生影响。
【图文】：

波形,问题,尖刺,强震动

（1）强震动记录奇异波形的识别研究强震动记录中奇异波形将严重影响到强震动记录的质量，从而给相关研究带来不利影响。对于强震动中的“尖刺”，如图1-1-图1-5所示[19-21]，其位置多变，记录的事前、事后及强烈振动过程中都可能出现。甚至峰值加速度（PGA）都有可能是“尖刺”。调整前后，，对于反应谱的影响比较大。另外，关于“尖刺”的定义，目前还不是很明确。Boore &Bommer[19-20]给出了用于识别“尖刺”的“jerk”方法。周宝峰[22]选取国内外典型地震的强震记录分析，发现了一些具有尖刺现象的记录，研究了“jerk”方法在识别尖刺中的应用，发现“jerk”方法在识别复杂的尖刺时具有一定的局限性，比值法可初步识别复杂的尖刺。另外，通过滤波和采取同一台站的三分量PGA对比法可以识别“尖刺”[23]。以往的研究也主要集中在PGA为“尖刺”的情况，其它情况则还没有研究。关于“尖刺”的识别也只是采用基于统计意义上的比值法

加速度,参考样本,尖刺,比值法

集中在PGA为“尖刺”的情况，其它情况则还没基于统计意义上的比值法，参考样本采用了强震“9.21集集”地震，其参考程度究竟多大有待商 1-1 记录首部“spike”问题（ ZGüR ERDO AN，2000 10 20 30 40 50-20-1001020Time (s)Acecleration(mc//ss)peak : -19.25 cm/s/s at 20.48 szeroline图 1-2 记录尾部“spike”问题
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P315.9

【参考文献】