基于蘆山地震強震動記錄的數(shù)據(jù)處理技術研究.pdf

1、強震動記錄處理是地震工程與工程地震相關研究的基礎工作，可以為抗震設防、地震烈度速報和預警以及重要工程強震動觀測等工作提供高質量的科學數(shù)據(jù)。然而，受環(huán)境干擾和儀器等因素影響，噪聲不可避免地污染了強震動記錄，因此濾波技術的研究在強震動記錄處理中非常重要。本文研究了巴特沃斯(IIR)和窗函數(shù)(FIR)兩種因果濾波技術，與巴特沃斯(IIR)非因果濾波進行了對比，并且在濾波的基礎上對三種常用的積分方法進行了研究。另外，強震動記錄作為非平穩(wěn)信號，利

2、用時頻分析技術對其進行處理是近年來的熱點，本文將2013年提出的極點對稱模態(tài)分解(ESMD)時頻分析方法引入強震動記錄處理領域，與經(jīng)驗模態(tài)分解(EMD)方法進行了對比分析。本文針對上述問題展開研究，主要研究工作如下：
　　1.介紹了國內(nèi)外強震動記錄的處理方法，明確了根據(jù)奈奎斯特采樣定理、儀器和強震動記錄信息來確定濾波通帶的原則，基于蘆山地震強震動記錄，提出了頻率搜索的方法來具體確定濾波的低頻截止頻率，分析了該方法的誤差，并統(tǒng)計了蘆

3、山地震主余震204條強震動記錄的低頻截止頻率。根據(jù)場地條件和震中距對記錄進行分類，歸納出各種記錄低頻截止頻率的特點，分析了譜烈度等相關地震動參數(shù)受通帶范圍的影響。
　　2.基于蘆山地震強震動記錄，研究了巴特沃斯(IIR)因果濾波方法，給出了系統(tǒng)的設計流程和性能參數(shù)的確定方法，分析了利用階數(shù)濾波與利用過渡帶寬濾波的差異，統(tǒng)計了各種性能參數(shù)對濾波結果的影響，并與巴特沃斯(IIR)非因果濾波進行了比較。對比了三種常用的積分方法(梯形法則

4、、FFT和Kinoshita's Lattice Filter)與巴特沃斯(IIR)因果濾波方法結合使用的結果。最后給出了合理的使用建議。
　　3.在蘆山地震強震動記錄基礎上，針對七種窗函數(shù)研究了窗函數(shù)(FIR)因果濾波方法，分析了窗長、最大波紋和旁瓣衰減等參數(shù)的確定方法以及對于濾波效果和地震動參數(shù)的影響，并與巴特沃斯(IIR)因果和非因果濾波進行了比較。同樣對比了三種積分方法與七種窗函數(shù)(FIR)因果濾波結合使用的結果。最后給出