基于HHT的地震动长周期分量提取与长周期地震动界定方法

发布时间：2021-02-14 06:18

　　长周期地震动,作为一种特殊的地震动类型,对于自振周期较大的工程结构尤其是超高层建筑产生的影响和破坏已经被大量震害所证实并引起了结构抗震界的广泛关注。国内外对长周期地震动的研究主要从震源模型和经验统计两方面开展,而震源模型的代表性和经验统计的准确性,需要以丰富的地震记录为前提。目前对于长周期地震动的界定和定义还存在争议,缺乏较为明确一致的界定方法对长周期地震动进行筛选。作为长周期地震动特性研究的基础性工作,本文以长周期分量是长周期地震动的决定性成分为出发点提出了基于EMD的长周期分量提取方法。以此为基础,从地震动的产生机制机理、地震的影响因素和长周期分量的特性等方面提出了长周期地震动的界定方法。研究的主要工作内容如下:（1）对中外相关文献中提及较多的长周期地震动进行整理,以所选取的60条长周期地震动和180条对照组地震动为基础,对多个频谱参数进行了计算和统计分析。认为加速度谱平均周期rT更适合作为长周期分量提取的依据。（2）从共振响应和地震动特性特征两个方面分析认为Tr≥2s作为长周期分量提取的截止周期较为合适,并以此提出了基于EMD的长周期分量的提取方法;通过长周期分量的相关性分析和对... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：114 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 长周期地震动的研究现状
    1.3 地震动的时频分析方法
    1.4 本文的研究目的和主要内容
2 HHT理论及地震动批处理软件
    2.1 HHT理论介绍
        2.1.1 HHT理论
        2.1.2 HHT的优点
    2.2 地震动批处理软件
        2.2.1 软件简介
        2.2.2 软件的主要功能
        2.2.3 软件的功能特点
        2.2.4 软件的数据结构
    2.3 本章小结
3 基于EMD的长周期分量提取
    3.1 地震记录的选取及处理
        3.1.1 地震记录来源
        3.1.2 地震记录的选取
        3.1.3 基线校正和滤波
    3.2 分量分离的周期参数
        3.2.1 地震动的频谱周期参数
        3.2.2 各周期参数评价
        3.2.3 长周期分量截止周期的确定
    3.3 基于EMD的长周期分量提取
        3.3.1 既有的分量分离方法
        3.3.2 基于EMD的分量分离
        3.3.3 小结
    3.4 长周期分量的有效性验证
        3.4.1 长周期分量与原地震动的相关性分析
        3.4.2 长周期地震动与长周期分量对结构响应影响的相关性验证
        3.4.3 与其他分量分离方法的比较
    3.5 本章小结
4 长周期地震动的界定
    4.1 长周期地震动界定方法的引入
        4.1.1 长周期地震动的初步涵义
        4.1.2 既有的地震动界定方法
        4.1.3 长周期地震动界定思路
        4.1.4 逻辑回归概述
    4.2 基于长周期分量的长周期地震动界定
        4.2.1 长周期分量能量比
        4.2.2 长周期分量的峰值比
        4.2.3 长周期地震动界定指标
    4.3 基于长周期地震动影响因素的界定
        4.3.1 长周期地震动产生的机制机理
        4.3.2 震源
        4.3.3 震中距
        4.3.4 幅值指标
    4.4 长周期地震动界定
        4.4.1 长周期地震动界定流程
        4.4.2 基于集集地震记录的长周期地震动筛选
        4.4.3 基于能量累积持时多类型长周期地震动的区分
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要工作和结论
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
    A. 对照组地震动基本信息
    B. 对照组地震动三频谱周期参数
    C. 对照组地震动界定参数
    D. 集集地震中筛选出的长周期地震动
    E. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种有效的地震动速度时程时域特性分析方法[J]. 赵国臣,徐龙军,谢礼立.  地球物理学报. 2016(06)
[2]远场长周期地震动反应谱拐点特征周期研究[J]. 周靖,方小丹,江毅.  建筑结构学报. 2015(06)
[3]长周期地震动的特性分析及界定方法研究[J]. 李雪红,王文科,吴迪,徐秀丽,李枝军,李晔暄.  振动工程学报. 2014(05)
[4]长周期地震动输入下某超限高层结构反应分析——以汶川地震和日本东北地震记录为例[J]. 韩建平,苏彦兵.  建筑结构. 2014(18)
[5]长周期地震动影响因素及频谱参数研究[J]. 杜东升,王曙光,刘伟庆,唐俊华.  建筑结构学报. 2014(S1)
[6]长周期结构地震反应的特点与反应谱[J]. 方小丹,魏琏,周靖.  建筑结构学报. 2014(03)
[7]高层建筑结构自振周期与结构高度关系及合理范围研究[J]. 徐培福,肖从真,李建辉.  土木工程学报. 2014(02)
[8]基于多尺度分析方法的近断层地震动特性分析[J]. 赵国臣,徐龙军,谢礼立.  地球物理学报. 2013(12)
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博士论文
[1]多类型长周期地震动作用下高层结构的动力行为与设计方法研究[D]. 王博.西安建筑科技大学 2013
[2]汶川特大地震汉源震害异常研究[D]. 李平.中国地震局工程力学研究所 2013
[3]汶川地震区地震动估计经验模型[D]. 喻烟.中国地震局工程力学研究所 2012
[4]强震观测中的关键技术研究[D]. 周宝峰.中国地震局工程力学研究所 2012
[5]多分量信号的信号分量分离技术研究[D]. 蔡权伟.电子科技大学 2006
[6]希尔伯特—黄变换（HHT）与地震动时程的希尔伯特谱[D]. 张郁山.中国地震局地球物理研究所 2003
[7]长周期地震动衰减关系研究[D]. 俞言祥.中国地震局地球物理研究所 2002

硕士论文
[1]基于汶川地震记录的远场长周期地震动设计反应谱研究[D]. 邱立珊.重庆大学 2016
[2]基于EMD方法量化识别近断层脉冲型地震动[D]. 鲍海英.哈尔滨工业大学 2015



本文编号：3033260