地震動是時、頻非平穩(wěn)隨機過程,地震動功率譜模型可以描述地面運動能量的頻域分布,是地震動隨機模型的重要組成部分之一。目前功率譜模型多基于平穩(wěn)隨機過程假定,然而真實地震動是一個非平穩(wěn)隨機過程,在地震過程中,不僅其幅值發(fā)生變化,頻域特性也將發(fā)生變化,具有強度和頻率非平穩(wěn)特性。地震動頻率和強度的非平穩(wěn)特性對結(jié)構(gòu)的反應(yīng)具有重要影響,尤其對于重要結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷后,其頻率特性也將發(fā)生改變,而地震動的頻率特性也發(fā)生變化,因此,對重要結(jié)構(gòu)的抗震安全性提出了更高的要求。為了更準確地描述地震動時、頻非平穩(wěn)特性,開始了地震動演化功率譜的研究,它能夠反映地震動的頻域能量分布和各頻率分量的強度時變特征。論文對傳統(tǒng)演化功率譜方法和新的基于能量的演化功率譜方法進行了介紹,并利用2008年汶川地震三個方向的地震動（99條）數(shù)據(jù),分別采用傳統(tǒng)方法和能量方法得到了演化功率譜,并對其進行了對比。具體工作如下。首先梳理和總結(jié)了現(xiàn)有地震動功率譜模型,介紹了四種典型強度包絡(luò)函數(shù)模型,通過強度包絡(luò)函數(shù)和平穩(wěn)隨機過程的功率譜求出其傳統(tǒng)演化功率譜。另外采用假定地震動加速度屬于寬頻帶隨機過程,通過小阻尼線性系統(tǒng)在隨機地震過程激勵下能量的統(tǒng)計... 

【文章來源】：山東建筑大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

001-2016年每年發(fā)生震級7級以上地震次數(shù)中國處在世界兩大地震構(gòu)造系的交匯處，歷史上就是地震多發(fā)的國家

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文5以清楚的看到C-P模型在低頻階段是更接近真實的地震動功率譜的。圖1.2C-P模型和金井清譜模型1.2.5胡聿賢—周錫元模型針對金井清模型在低頻段的缺陷，1962年胡聿賢，周錫元[8]等人在金井清譜模型基礎(chǔ)上添加修正低頻部分的附加項，可以計算求出地面位移和速度的有限值，但其譜的物理含義不如金井清模型明確。胡聿賢和周錫元在提出的修改模型如（1.9）所示：2202222222222444)(SSgggggg）（（1.9）胡聿賢模型的自相關(guān)函數(shù)表達式如（1.10）所示：22424222214)21(2)sin()cos(()4(2)(ggggggdgdrttgggggrrtbtaeerdrtRgg（1.10）胡聿賢-周錫元功率譜模型可以滿足連續(xù)兩次積分的條件，并且地面運動的速度和位移都是有限的。1.2.6歐進萍模型1991年，歐進萍[9]等人通過基巖地震動為有色譜的假定，對金井清譜模型中的高頻段引入修正項。該模型的功率譜為:2202222222222444)(SShhgggggg）（（1.11）

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文7的結(jié)果，巴爾斯坦模型的表達式見式（1.15）：])()(2[)])(()[()(22222240222RS（1.15）式（1.15）中0R:地震動加速度方差；：卓越頻率；：常數(shù)；：相關(guān)程度的參數(shù)。1.2.11賴明模型在金井清譜模型的基礎(chǔ)上加入兩個串聯(lián)的單自由度過濾層就是賴明模型，如式（1.16）所示：222222222402222242224)()4(4)(4)(hhhhhhggggggSS（1.16）1.2.12彭凌云模型2008年，彭凌云[12]分析大量實測地震動數(shù)據(jù)提出了修正的金井清譜模型。彭凌云模型相比金井清譜模型有很多優(yōu)點，修正了金井清譜的沒有零頻分量等缺點，彭凌云模型可以很好的替代金井清譜模型。其功率譜如式（1.17）所示：2222220224)(SSgggg）（（1.17）如圖1.3所示[5]是五種典型功率譜模型，雖然其余四種模型和金井清譜模型在高頻區(qū)域非常接近，但觀察其低頻區(qū)域，其余四種存在低頻分量，明顯優(yōu)于金井清譜模型。圖1.3五種典型功率譜模型圖（取自文獻[5]）

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3381252