基于差异谱的完全非平稳地震波与目标谱一致的-南京工业大学学报.PDF

第３９卷第 １期 南　 京　 工　 业　 大　 学　 学　 报　 （自然 科 学 版） Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．１ ２０１７年１月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＡＮＪＩＮＧＴＥＣＨ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｊａｎ． ２０１７ － ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７６２７．２０１７．０１．０１８ 基于差异谱的完全非平稳地震波与 目标谱一致的调整方法 孔　 辰，王曙光，杜东升 （南京工业大学土木工程学院，江苏 南京 ２１１８００） 摘　 要：提出了一种使地震波拟合目标反应谱的随机方法，该地震波同时具有完全非平稳特性。 首先以实际地震 记录为基础，对比其反应谱与目标反应谱得到差异谱，以差异谱为目标利用谱表现方法生成与差异谱吻合的差异 地震波，并用对数正态分布的概率密度函数来表征地震动的强度非平稳特性，再叠加实际地震记录和生成的差异 地震波得到与目标反应谱一致的完全非平稳地震波。 由此得到的地震波频率非平稳特性比较接近实际地震记录， 且其反应谱与目标反应谱吻合较好，可将其用于工程结构的抗震分析中。 关键词：差异谱；完全非平稳特性；目标反应谱 － － － 中图分类号：Ｐ３１５３　 　 　 　 　 　 文章编号：１６７１ ７６２７（２０１７）０１ ０１１１ ０９ Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｆｕｌｌｙ ｎｏｎｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ ｗｉｔｈ ｔａｒｇｅｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ＫＯＮＧ Ｃｈｅｎ，ＷＡＮＧ Ｓｈｕｇｕａｎｇ，ＤＵ Ｄｏｎｇｓｈｅｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１８００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｍａｋｉｎｇ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ ｗｉｔｈ ｔａｒｇｅｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｉｎ ｔｈｅ ｍｅａｎｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ ｈａｄ ｆｕｌｌｙ ｎｏｎｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ． Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｗａｓ ｇｏｔｔｅｎ ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ ａ ｒｅｃｏｒｄｅｄ ｇｒｏｕｎｄ ｍｏｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ，ｔｈｅｎ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ； ｓｅｃｏｎｄ，ｔｈｅ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｇｎｏｒｍａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｅｘｐｒｅｓｓ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｎｏｎｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ； ｆｉｎａｌｌｙ， ｏｂｔａｉｎｅｄ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ ｆｕｌｌｙ ｎｏｎｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ ｂｙ ａｄｄｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｃｏｒｄｅｄ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ． Ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｎｏｎｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ ｗｅｒｅ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｇｒｏｕ