非平穩(wěn)地震動演變功率譜的估計與建模研究.pdf

1、本文利用廣義諧和小波，推導(dǎo)了非平穩(wěn)過程演變功率譜和時變功率譜的估計公式，并以此為基礎(chǔ)對Bouc-Wen系統(tǒng)的非平穩(wěn)響應(yīng)進(jìn)行了分析，通過估計真實(shí)地震動時程的演變功率譜，提出了工程地震動演變功率譜的參數(shù)模型，并對模型參數(shù)進(jìn)行了識別。具體內(nèi)容包括：
　　首先，以演變功率譜和小波變換基本理論為基礎(chǔ)，根據(jù)Spanos和Fallia提出的小波估計演變功率譜的一般方法，推導(dǎo)獲得了廣義諧和小波估計非平穩(wěn)過程演變功率譜和時變互譜的公式，并估計了臺灣

2、SMART-1臺站序列測得的真實(shí)地震動加速度時程的演變功率譜和時變互譜。采用譜表現(xiàn)方法對地震動時程進(jìn)行了隨機(jī)模擬，結(jié)果表明，人工地震動加速度時程具有和原始記錄時程相似的非平穩(wěn)特性。
　　之后，計算了非平穩(wěn)諧波激勵下Bouc-Wen系統(tǒng)的響應(yīng)，并利用已提出的非平穩(wěn)過程演變功率譜的廣義諧和小波估計方法，獲得了響應(yīng)的演變功率譜。計算表明，諧波激勵的非平穩(wěn)特性會對結(jié)構(gòu)非線性響應(yīng)產(chǎn)生一定影響，當(dāng)諧波激勵的周期與系統(tǒng)進(jìn)入非線性階段后的自振周期

3、相近時，系統(tǒng)的反應(yīng)和破壞將會進(jìn)一步增大，產(chǎn)生二次共振現(xiàn)象。
　　最后，提出了一個非平穩(wěn)地震動的演變功率譜參數(shù)模型，該參數(shù)模型主要由頻域能量分布函數(shù)和各頻率分量對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化幅值包絡(luò)函數(shù)組成。頻域能量分布函數(shù)模型考慮了地震震源和局部場地對地震譜特征的影響，標(biāo)準(zhǔn)化幅值包絡(luò)函數(shù)采用分段光滑函數(shù)形式。利用所提出的演變功率譜模型，對SMART-1臺站序列測得的真實(shí)地震動時程進(jìn)行了參數(shù)識別和建模。建模結(jié)果表明，本文提出的工程地震動演變功率譜模型