基于小波函数的地震动反应谱拟合方法

作     者：张郁山 赵凤新 

作者机构：中国地震灾害防御中心北京100029 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2014年第47卷第1期

页      面：70-81页

核心收录：

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 0501[文学-中国语言文学] 0303[法学-社会学] 0502[文学-外国语言文学] 1301[艺术学-艺术学理论] 0101[哲学-哲学] 070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：北京市自然科学基金(8112029) 国家自然科学基金(51178436) 国家科技重大专项(2011ZX06002-010) 

主　　题：抗震设计 结构地震反应 反应谱 时程分析 地震动合成 

摘      要：提出一种改进的基于小波函数的地震动反应谱拟合方法,该方法通过调整给定地震动加速度时程,使其反应谱以一定精度拟合目标谱。首先,构造一种用于校正的增量加速度小波函数,该函数具有两个特点:①在反应谱的某个固定控制周期点处,对该函数进行时移和线性调幅处理后,将其叠加在初始地震动时程上,所得地震动时程在该控制周期点处的反应谱值与目标值精确相等;②由该函数积分得到的增量速度和增量位移曲线不出现基线漂移,从而保证将其叠加在初始地震动上不会产生附加的基线漂移。其次,基于该小波函数,提出迭代调整方法,以消除反应谱不同控制周期点之间的耦合效应,实现对整个目标谱的拟合。数值算例表明,该方法合成的地震动时程不仅能够以较高的精度拟合目标谱,而且能够保留初始天然地震动的基本特征,从而能够确保结构地震反应分析结果的合理性与可靠性。此外,该方法具有较快的收敛速度,能够通过有限几步迭代调整实现较高的拟合精度。