空间相关的多点地震动合成(Ⅱ)合成实例

I8卷2期地震工程与工程振动Vol.18. No.21998年6月EARTHQUAKE ENGINEERING AND ENGINEERING VIBRATIONJun ..1998空间相关的多点地震动合成(I )合成实例屈铁军王前信(北京1000 北方工业大学) (中回地震局 工程力学研究所)摘要本文应用已提出的自功率请，相干函数、视速度模型生成了空间相关的多点地震动时程.采用分段合成、乘强度包络函数的方法近似地考虑了地震动强度和频率成分的非平稳性，生成的地震动符合空间相关性，传播性、随机性和非平稳性，可用于长结构多点输人地震反应分析主题词空间相关非平稳地屣动模拟中国围书分类号: P315.961引言本文的第I部分给出了合成公式中的幅值和相位角与指定的功率谱矩阵的关系，但生成的地震动足平稳过程的样本，与真实的台阵记录有较大差别，须进-步处理.2考虑非平稳性的多点地震动合成真实的地震动是非平稳的时间过程。地震动的非平稳性主要表现在两个方面，-是强度非平稳性，即时域非平稳性，表现在地震动的幅值总是开始较小，然后逐渐增大，冉衰减.二是频率构成的非平稳性，即频域非平稳性，表现为高频成分先到，低频成分后随，丌始时高频成分含量较多，以后高频成分减少，低频成分逐渐增多，即地震动的频率组成具有时变性。人工生成地震动时，时域非平稳性可用一个平稳过程与一个确定性的强度包络函数相乘来获得。对于频域非平稳性，文献[1~ 3]提出了处理方法，这里采用文献[2]的方法，将各点地震动的合成公式写成如下形式a(1)= f(1)5 d,(t)u(1)(1)上式的实质是将一个点的地震加速度时程分成三个时段合成，然后再连接起来。式中的u{0)●国家自鳃科学基金资助项目收稿日期:1998-02-26屈铁军男37岁 副教授北方工业大学建筑学院邮编1001中国煤化工MHCNMHG26地震工程与工程振动18卷为第j时段的邓稳过程，在不同的时段中具有不同的频率构成，频率成分可[以由给定的功窄谱矩阵控制; dft)是 只在第j时段的值为1，在其它两个时段上均为0的矩形窗函数; f() 为强.度包络函数，它产生地震动幅值的非平稳。式(1)中采用矩形窗函数连接而成的地五d2震动时程变化很突然，真实的地震动一般都是从弱到强(或从强到弱)中间有一些过渡。因此，这里采用梯形窗函数，取强震时段长HT度的110作为过渡，形状如图1所示，窗图l梯形窗迕接图函数的表达式为0≤t< T，-10T、，.T:d,(1)= { 1-号(1-T+T-≤!