海域地震动强度包络模型研究

1

作者 张超 陈昽 +3 位作者 武程 杜修力 赖志超 王丕光 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期506-517,共12页

人工模拟地震动是目前开展海洋工程结构抗震分析的主要地震输入分析。强度包络函数是人工模拟地震动的重要参数,决定了地震动的强度非平稳性特性,并对地震动持时起控制作用。目前的地震动强度包络模型均是基于陆域地震动记录统计分析得... 人工模拟地震动是目前开展海洋工程结构抗震分析的主要地震输入分析。强度包络函数是人工模拟地震动的重要参数,决定了地震动的强度非平稳性特性,并对地震动持时起控制作用。目前的地震动强度包络模型均是基于陆域地震动记录统计分析得出,无法准确反应海域地震动的强度特性。因此,基于日本K-Net强震动观测台网的实测地震数据库,分析海域地震动在时域中强度分布特性;提出适用于海域地震动的三段式强度包络模型,回归得到震级M、震中距R及关键参数上升段t_(1)、强震平稳段ts、下降段衰减率c(无量纲)的计算表达式;研究震级、震中距对海域地震动强度包络模型的影响规律,并探讨海域地震动与陆域地震动强度包络模型的异同。研究结果表明:海域地震动强度包络模型中关键参数上升段t_(1)、强震平稳段ts、下降段衰减率c的取值范围分别为[13~52 s],[12~79 s],[0.037~0.173];震级对关键参数(t_(1)、t_(s)、c)的影响要大于震中距;与陆域地震动相比,海域地震动的强度包络模型的下降段衰减率c相差显著,且各关键参数的分布范围更大。 展开更多

关键词 海域地震动 强度包络模型 衰减关系 三段式模型 相模湾地区

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局部场地上地震动的强度包络函数的特性研究 被引量：17

2

作者 屈铁军 王君杰 王前信 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 1994年第3期68-80,共13页

本文应用SMART—1台阵的三次地震记录研究了局部场地上地震动强度包络函数的变化规律,建立了各参数的回归模型,并用方差分析法和T值法对回归方程和各个自变量进行了检验。分析结果表明,平稳段起始时间t_1主要受测点坐标的影响,强度因子... 本文应用SMART—1台阵的三次地震记录研究了局部场地上地震动强度包络函数的变化规律,建立了各参数的回归模型,并用方差分析法和T值法对回归方程和各个自变量进行了检验。分析结果表明,平稳段起始时间t_1主要受测点坐标的影响,强度因子I_0、平稳段长度t_3和衰减系数c除了受测点坐标的影响外,还不同程度地受测点所在位置的土层厚度的影响。文中还给出了各个参数的初步预测公式。分析结果可供多点地震动模拟时参考。 展开更多

关键词 局部场地 地震动 强度包络函数

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竖向地震动强度包络函数的空间变化规律 被引量：5

3

作者 钟菊芳 胡晓 +1 位作者 屈铁军 吴胜兴 《西北地震学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期42-46,共5页

利用SMART 1台阵三次地震记录拟合了各个测点在地震中的竖向地震动强度包络曲线及Amin 和Ang的强度包络函数中各模型参数值,分析了各模型参数的空间变化规律,建立了各模型参数随二维空间坐标及土层厚度变化的随机模型,为多点地震动合成... 利用SMART 1台阵三次地震记录拟合了各个测点在地震中的竖向地震动强度包络曲线及Amin 和Ang的强度包络函数中各模型参数值,分析了各模型参数的空间变化规律,建立了各模型参数随二维空间坐标及土层厚度变化的随机模型,为多点地震动合成中竖向强度包络函数的计算提供了理论依据。 展开更多

关键词 竖向地震动 强度包络函数 空间变化规律 随机模型

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一种分段函数光滑强度包络线模型及应用 被引量：2

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作者 张镭于 刘立健 +1 位作者 王艳红 兰姣霞 《水利与建筑工程学报》 2009年第3期5-7,共3页

三角级数法是人工地震动合成常用的计算方法之一,但是利用这种方法计算速度时程时,发现存在一定的零线漂移现象。在前人研究的基础上,利用光滑分段函数方法,建立了一种更完善的光滑强度包络线计算模型,更好的解决了这一问题。通过计算证... 三角级数法是人工地震动合成常用的计算方法之一,但是利用这种方法计算速度时程时,发现存在一定的零线漂移现象。在前人研究的基础上,利用光滑分段函数方法,建立了一种更完善的光滑强度包络线计算模型,更好的解决了这一问题。通过计算证明,该计算模型是正确可行的。 展开更多

关键词 地震动 光滑强度包络函数 零线漂移 奇异点

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基于NGA强震数据的地震动时程强度包络函数衰减关系研究 被引量：2

5

作者 肖亮 俞言祥 《国际地震动态》 2012年第6期143-143,共1页

早期的地震动模拟研究大多将地震动过程按照平稳时间过程处理。随着对地震动时程的研究的不断深入，人们逐渐认识到真实的地震动过程应大致包含三段，即由弱至强的上升段、强振平稳段和由强至弱的衰减段。在原有平稳随机过程的基础上，... 早期的地震动模拟研究大多将地震动过程按照平稳时间过程处理。随着对地震动时程的研究的不断深入，人们逐渐认识到真实的地震动过程应大致包含三段，即由弱至强的上升段、强振平稳段和由强至弱的衰减段。在原有平稳随机过程的基础上，引入强度包络函数，用于反映地震动时程的非平稳特性。通过对大量强震记录的统计分析，对强度包络函数相对于地震参数如震级、距离的变化关系进行研究，对于天然地震动时程研究、地震动时程模拟研究等方面具有重要的意义。 展开更多

关键词 强度包络函数 地震动模拟 时程模拟 衰减关系 强震数据 NGA 平稳随机过程 非平稳特性

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中国大陆地区地震动时程强度包络函数研究 被引量：9

6

作者 张美玲 李山有 +2 位作者 卢建旗 宋晋东 唐丽华 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2015年第4期60-70,共11页

地震动时程强度包络函数可描述地震动幅值的变化特征,主要用于地震安全性评价中的人工合成地震动。目前,国内工程最常用的强度包络函数参数的衰减关系是利用美国西部强震动记录统计得到的结果。本文以研究更适合我国大陆地区的强度包络... 地震动时程强度包络函数可描述地震动幅值的变化特征,主要用于地震安全性评价中的人工合成地震动。目前,国内工程最常用的强度包络函数参数的衰减关系是利用美国西部强震动记录统计得到的结果。本文以研究更适合我国大陆地区的强度包络函数参数及衰减关系为目标,基于中国大陆地区基岩场地强震动观测数据,采用目前广泛使用的三段式强度包络函数模型,运用70%能量持时法确定上升段持时t1和平稳段持时ts,利用统计回归方法确定衰减因子c,最终通过加权最小二乘法确定了我国基岩场地水平向和竖直向加速度时程强度包络函数参数及其衰减关系公式。通过与国内最常用的时程强度包络函数参数的衰减关系对比发现,上升段持时t1与震级之间有明显的相关性,而后者则与震级无关,下降段衰减因子c在远场普遍大于后者的研究结果。 展开更多

关键词 地震动时程 强度包络函数 中国大陆 强震动观测数据 衰减关系

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中国东北地区及邻区土层场地地震动强度包络函数参数衰减关系研究 被引量：1

7

作者 张美玲 王建勋 +2 位作者 方瑶 王卓 贾军 《防灾减灾学报》 2021年第1期39-45,共7页

利用土层场地数字化强震动记录,研究适用于东北地区及邻区的强震动包络函数参数衰减关系。数据集由2008年后研究区内发生的29次地震事件的水平向和垂直向强震动记录构成。经过基线校正和滤波处理后,结合三段式包络函数模型,应用能量持... 利用土层场地数字化强震动记录,研究适用于东北地区及邻区的强震动包络函数参数衰减关系。数据集由2008年后研究区内发生的29次地震事件的水平向和垂直向强震动记录构成。经过基线校正和滤波处理后,结合三段式包络函数模型,应用能量持时计算t1和t2,通过最小二乘法统计回归确定c值,得到了强震动包络函数参数的衰减关系公式。比较水平向和竖直向的计算结果发现两者之间整体差别不大。同时,与其他已发表成果的对比发现仍然与现有成果有一定的差别,主要原因在于数据选用方面的问题,目前能够获取的最大限度的数据仍然不能够完全地满足确定东北及邻区区域性强度包络函数参数及其衰减关系,一是数据数量有限,二是震级分布不均匀,且小震级较多,三是土层场地对三个参数的确定有明显的放大作用。 展开更多

关键词 强震动记录 东北地区 土层场地 强度包络函数 衰减关系

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水平地震动强度包线函数的空间变化

8

作者 钟菊芳 胡晓 +1 位作者 屈铁军 吴胜兴 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第11期30-32,共3页

以SMART-1台阵地震记录为基础,利用二次平滑法计算了水平强度包线;按T0.70=T0.80-T0.10定义强震持时,拟合了Am in和Ang的强度包线模型参数值;分析了强度包线模型中各参数随二维空间及土层厚度的变化规律,建立了相应的随机模型,为多点地... 以SMART-1台阵地震记录为基础,利用二次平滑法计算了水平强度包线;按T0.70=T0.80-T0.10定义强震持时,拟合了Am in和Ang的强度包线模型参数值;分析了强度包线模型中各参数随二维空间及土层厚度的变化规律,建立了相应的随机模型,为多点地震动时程的合成提供了理论基础。 展开更多

关键词 水平强度包络函数 强震持时 空间变化 随机模型

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基于水工设计反应谱的人工地震波合成 被引量：21

9

作者 牛志国 李同春 王亚莉 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期262-266,共5页

在水工建筑物的抗震设计中,为了得到满足工程要求的地震波,在已有的人工地震波合成研究的基础上,介绍了根据水工标准反应谱合成人工地震波的方法和参变量的选取,以及强度包络函数模型的确定、初始波的修正与改进方法.以溪洛渡拱坝为例,... 在水工建筑物的抗震设计中,为了得到满足工程要求的地震波,在已有的人工地震波合成研究的基础上,介绍了根据水工标准反应谱合成人工地震波的方法和参变量的选取,以及强度包络函数模型的确定、初始波的修正与改进方法.以溪洛渡拱坝为例,应用该方法合成人工地震波,结果表明该方法具有简单、易于掌握、计算精度高、收敛快等特点. 展开更多

关键词 人工地震波 设计反应谱 强度包络函数 幅值谱 功率谱

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地震动统一时频谱特性及其在人工合成中的应用 被引量：6

10

作者 何浩祥 闫维明 韩恩圳 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期314-323,共10页

传统地震动时域或频域理论模型不能充分反映地震动时频域的非平稳性。利用现代信号分析方法可以获得非平稳时变功率谱及演变谱,但缺乏精度评价标准。在理论和计算分析的基础上,确认小波包分解方法是建立时变功率谱的有效工具,并依据时... 传统地震动时域或频域理论模型不能充分反映地震动时频域的非平稳性。利用现代信号分析方法可以获得非平稳时变功率谱及演变谱,但缺乏精度评价标准。在理论和计算分析的基础上,确认小波包分解方法是建立时变功率谱的有效工具,并依据时频边缘条件提出时频谱分析精度评价标准。在地震动时频特征统计分析的基础上,认为地震动时频谱由多峰平滑谱和非平稳噪声谱两部分构成。分别建立由多峰平滑功率谱和非高斯频域噪声谱构成的地震动频域谱模型以及由多峰平滑时域能量谱模型和非高斯时域噪声谱模型构成的地震动时域谱模型。由此形成的时频谱模型在时频特性表征、函数表达、精度及多维分析等方面均有较强的统一性。依据统一时频谱进行调整或人工合成的地震动具有良好的精度和强非平稳性。 展开更多

关键词 地震动 功率谱 强度包络 时频分析 人工地震动合成

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人造地震动合成中的位移误差分析 被引量：5

11

作者 范留明 李宁 黄润秋 《工程地质学报》 CSCD 2003年第1期79-84,共6页

三角函数级数法是合成人工地震动常用算法之一 ,但是通过对加速度积分求取位移时 ,却存在与零线漂移相类似的位移漂移现象。作者在详尽推导计算速度时程积分公式的基础上 ,分析了产生误差的原因 ,提出了一种改进的计算方法 。

关键词 三角函数级数法 位移误差分析 位移漂移 强度包络函数 人造地震动 人工地震合成技术

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时频非平稳地震动模型及结构随机振动应用 被引量：4

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作者 何浩祥 范少勇 闫维明 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1189-1197,1358,共10页

地震动具有显著的时域和频域非平稳性,传统的均匀调制地震动模型不能充分表征时频两域的非平稳性,并影响结构随机振动分析的精准度。为了克服上述不足,建立由多峰平滑包络和非平稳噪声信号点乘而成的非均匀调制地震动模型,该模型能够在... 地震动具有显著的时域和频域非平稳性,传统的均匀调制地震动模型不能充分表征时频两域的非平稳性,并影响结构随机振动分析的精准度。为了克服上述不足,建立由多峰平滑包络和非平稳噪声信号点乘而成的非均匀调制地震动模型,该模型能够在时域上充分反映地震动的波动和衰减特性,同时其频谱特征也与真实信号相接近。在此基础上,建立同时以时间和频率为变量的非平稳地震动演变谱随机模型。分析结果表明,以上两种模型在时域和频域的合成精度上均优于均匀调制模型。针对以上地震动随机模型的形式和特点,对传统结构随机振动响应求解方法进行改进。通过算例证明,按照均匀调制模型计算结构随机响应不能充分获得结构时频域的非平稳特性且结果偏于不安全,而利用两种改进模型可以获得更精确的结构响应概率特征和更细致的非平稳性演变过程。 展开更多

关键词 地震动 非平稳 随机振动 强度包络 均匀调制 演变谱

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水平向基岩强地面运动参数衰减关系研究 被引量：4

13

作者 肖亮 《国际地震动态》 2012年第1期37-39,共3页

本文建立了我国新的水平向基岩分区地震动参数衰减关系(加速度、速度峰值,反应谱平台高度值,5%阻尼比加速度反应谱,时程强度包络函数),适用震级范围为MS5.0～8.0,距离0～200km,周期T=0.04～6s。强震资料方面,主要使用了美国NGA强震数据... 本文建立了我国新的水平向基岩分区地震动参数衰减关系(加速度、速度峰值,反应谱平台高度值,5%阻尼比加速度反应谱,时程强度包络函数),适用震级范围为MS5.0～8.0,距离0～200km,周期T=0.04～6s。强震资料方面,主要使用了美国NGA强震数据库提供的美国西部地区水平向基岩场地的数字化强震记录及相关参数,在国内使用了包含汶川地震资料在内的部分未丢头的基岩强震记录;烈度资料部分,主要使用的是中国各分区的烈度等震线资料,包含1991年之后新搜集整理的资料与中国地震动参数区划图(1990)使用的烈度资料。在参数选择上,采用了适合于我国工程应用的面波震级作为震级参数,选用震中距与断层投影距两套距离参数,分别建立了相应的衰减关系。在模型选择上,提出了如下式所示的新的模型:当M<6.5时lgY(M,R)=A1+B1M-Clg(R+Dexp(E*M))+ε当M≥6.5时lgY(M,R)=A2+B2M-Clg(R+Dexp(E*M))+ε新模型采用分段线性函数与近场饱和因子相结合的方式对大震近场饱和效应进行反映。同时,在回归时对截尾效应的系统性影响进行了修正。将美国西部地区作为参考地区,选用NGA数据库中美国西部地区(地震活跃地区浅层地震)的数据,共计304条水平向记录,应用新的分步回归法建立了美国西部水平向基岩地震动参数衰减关系(加速度、速度峰值,反应谱平台高度值,5%阻尼比加速度反应谱,时程强度包络函数)。使用中线映射原则的转换方法对其进行修正,将我国部分基岩强震资料作为补充一同回归,建立了我国分区地震动参数衰减关系。在本文工作中,得到了以下主要成果与认识:(1)提出一种新的分步回归法应用于衰减关系回归,对震级-距离耦合效应进行解耦,降低回归参数不确定性;进行距离衰减项系数回归时,采用统计平均的方法,降低数据分布离散性、不均一性对整体结果的影响;使用截止距离对截尾效应引发的距离衰减率与近场地震动外推结果的系统性影响进行了修正。(2)基于美国NGA强震数据库的资料,回归建立了美国西部水平向基岩地震动参数(加速度、速度峰值,反应谱平台高度值,5%阻尼比加速度反应谱)衰减关系。新的衰减关系包含震中距与断层投影距两套距离参数模型,适用震级范围为MS5.0～8.0,距离0～200km,反应谱周期为T=0.04～6s。采用目前国内普遍使用的强度包络函数模型,通过统计回归建立了美国西部水平向基岩场地包络函数衰减关系。(3)综合考虑我国不同地区的分区特征,从烈度衰减关系的角度,对我国地震动衰减关系的分区进行了划分,建立了新的分区地震烈度衰减关系,提供转换方法使用。(4)提出一种新的中线映射法则,用于避免近场转换构造地震动数据点的偏离。选择美国西部作为参考区,用转换方法一同回归,得到我国分区地震动参数衰减关系(加速度、速度峰值,反应谱平台高度值,5%阻尼比加速度反应谱),适用震级范围为MS5.0～8.0,距离为0～200km,反应谱周期为T=0.04～6s。使用转换方法时,还加入了部分国内强震数据一同回归,使转换结果更加合理。(5)平台挑选法得到的平台高度值与峰值加速度PGA相近,离散性小,随震级、距离变化较为平稳。本文提出的新模型,采用分段线性函数作为震级项,采用包含随震级指数增长的近场饱和因子的距离衰减项,可以较好地考虑大震近场震级、距离饱和效应,在高震级部分无需通过饱和震级进行约束。与传统的二次项形式模型相比,新模型不易引发过饱和效应。(6)与以往采用宏观地质描述进行场地划分的方法不同,本文在美国西部地区采用地表30m内折算剪切波速VS30作为场地划分标准,物理意义更加明确。 展开更多

关键词 地震动 衰减关系 反应谱 时程强度包络函数

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地震动功率谱改进模型及其在人工地震动合成中的应用 被引量：9

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作者 丁佳伟 何浩祥 闫晓宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期258-266,共9页

地震动具有显著的时频非平稳性和随机性,目前表征地震动时频域特征的强度包络函数和功率谱模型的精准性均需要通过统计分析进行验证。针对时域信号峰值直接对齐等方法无法验证强度包络函数统计特征的局限性,提出基于能量持时的地震动强... 地震动具有显著的时频非平稳性和随机性,目前表征地震动时频域特征的强度包络函数和功率谱模型的精准性均需要通过统计分析进行验证。针对时域信号峰值直接对齐等方法无法验证强度包络函数统计特征的局限性,提出基于能量持时的地震动强度统计模型建立方法,验证不同场地类型下的传统强度包络统计模型的准确性。通过统计分析确认基于超越概率随机响应的功率谱模型在高频段存在精度不足,进而提出增加高频抑制项进行修正,结果表明修正公式明显改进了精度。针对传统光滑功率谱模型不能充分表征真实地震动的频域非平稳性,提出光滑噪声功率谱模型,实现地震动功率谱的精细化刻画。提出同时满足反应谱与功率谱精度的时频域双控的人工地震动合成方法,并实现精度较高的地震动生成。 展开更多

关键词 强度包络函数 能量持时 功率谱 反应谱 地震动合成

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推帚式高光谱成像仪光谱定标及精度控制研究

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作者 谢佩 马艳华 +1 位作者 李生红 葛明锋 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第2期126-131,共6页

高光谱成像仪的光谱定标是为了确定仪器各波段中心波长和光谱分辨率，是获取地物光谱信息的必要条件。高光谱成像技术取得较快发展的同时，它的光谱分辨率也越来越高，这必然要求光谱定标的精度更高。文中从单色仪对定标精度影响出发，... 高光谱成像仪的光谱定标是为了确定仪器各波段中心波长和光谱分辨率，是获取地物光谱信息的必要条件。高光谱成像技术取得较快发展的同时，它的光谱分辨率也越来越高，这必然要求光谱定标的精度更高。文中从单色仪对定标精度影响出发，研究得到光源辐射强度包络对精度的影响可以达到0．12nm以上，这对于定标精度要求很高的高光谱成像仪来说不可忽略。根据不同波长处包络的影响我们对中心波长精度进行了改善。通过实验得出波段210-228之间的中心波长精度提高了0．2nm左右，约占总波段数的11％，波段165--209之间的中心波长精度提高了0．12nm左右，约占总波段的24％。 展开更多

关键词 高光谱成像仪 定标精度 辐射强度包络

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