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第 35 卷第 3 期 河 海 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vol . 35 No . 3 ( ) 2007 年 5 月 Journal of Hohai University Natural Sciences May 2007 基于水工设计反应谱的人工地震波合成 1 1 2 牛志国 ,李同春 ,王亚莉 ( 1. 河海大学水利水电工程学院 ,江苏 南京 　210098 ; 2 . 滕州市水务局 ,山东 滕州 　277500) 摘要 :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. 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 + ( ) 中图分类号 :P631. 4 14 　　　文献标识码 :A 　　　文章编号 :1000 1980 2007 030262 05 ( ) 我国是个多地震国家 ,地震的强度和频度都很高 ,全球已发生的 3 000 多起破坏性地震 M 5 ,其中 ( ) 35 %的强震 M 7 发生在中国. 因此 ,修建高坝大库时 ,抗震分析尤为重要. [ 1] 自1947 年 Housner 首次合成人工地震波 至今 , 已有多种人工地震波的合成方法 ,可归纳为 3 种 : 自然 回归法 、随机脉动法和三角级数法[2 ] ,它们都能产生满足给定功率谱的平稳地面运动. 由于快速傅立叶变换 技术的发展 ,使三角级数法在工程上得到了广泛应用 ,经过诸多学者的不断研究[3 ] ,该方法 日臻完善 ,但仍有 许多问题 , 比如收敛速度 、不收敛点等 ,因此对该方法的研究仍是重要课题. 本文在水工结构抗震分析中 ,采 用改进的初始波修正方法 ,编制人工地震波程序 ,合成了满足工程精度的人工地震波. 1 　基 本 理 论 合成人工地震动常用的方法是把地面加速度时程看成非平稳随机过程[4] , 表示如下 : ( ) ( ) ( ) ( ) a t = f t as t 1 (