初始条件不相容地震动加速度信号的基线校正算法

作     者：郝霖霏 潘超 张瑞甫 谭平 HAO Linfei;PAN Chao;ZHANG Ruifu;TAN Ping

作者机构：广州大学工程抗震研究中心广州510405 广东省地震工程与应用技术重点实验室广州510405 烟台大学土木工程学院山东烟台264005 同济大学结构工程与防灾研究所上海200092 

出 版 物：《华南地震》 (South China Journal of Seismology)

年 卷 期：2018年第38卷第2期

页      面：94-100页

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：科技部"政府间国际科技创新合作"重点专项(2016YFE0127600) 国家自然科学基金(51778490) 上海市浦江人才计划(17PJ1409200) 山东省自然科学基金项目(ZR2018BEE033) 烟台大学博士科研启动基金(TM17B20) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(22120180064) 

主　　题：地震信号 初值条件不相容 基线偏移 基线校正 趋势多项式 

摘      要：将地震加速度信号积分为速度、位移时程,或使用其进行地震响应分析时通常假定初始速度、位移为零,不满足这一假定被称为初始条件不相容。针对人为截断后的加速度信号由于初始条件不相容造成的速度和位移时程的基线偏移的问题,提出了一种简单有效的基线校正方法。从理论上解释了初始条件不相容导致基线偏移的原因。从整体偏移和局部偏移的角度定义了评价基线偏移程度的两个指标,即基线偏移比(DR)和幅值比(AR)。通过在趋势多项式中考虑速度和位移时程的零初值及其基线偏移趋势,改进了加速度信号基线校正方法。以一个地震地面运动记录为例,对所提方法进行了验证。结果表明:相比传统的仅考虑加速度时程的基线校正方法,改进方法能够在保证速度和位移时程的地面运动一般初值条件的前提下,更加准确高效地实现加速度信号的基线校正。