工程力学 ›› 2019, Vol. 36 ›› Issue (9): 161-168.doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.08.0452

• 土木工程学科 • 上一篇    下一篇

基于输入能量的地震动时程强度包络函数研究

王德才1, 华贝2, 种迅3, 蒋庆3, 叶献国3   

  1. 1. 合肥工业大学建筑与艺术学院, 安徽, 合肥 230601;
    2. 中国建筑设计研究院有限公司浙江分公司, 浙江, 杭州 310012;
    3. 合肥工业大学土木与水利工程学院, 安徽, 合肥 230009
  • 收稿日期:2018-08-14 修回日期:2019-01-24 出版日期:2019-09-25 发布日期:2019-07-12
  • 通讯作者: 种迅(1978-),女,河北辛集人,教授,博士,主要从事工程结构抗震、预制与预应力混凝土结构方面的研究(E-mail:chongxun@hfut.edu.cn). E-mail:chongxun@hfut.edu.cn
  • 作者简介:王德才(1982-),男,安徽肥东人,副教授,博士,主要从事地震工程研究(E-mail:wdecai@hfut.edu.cn);华贝(1992-),男,安徽宁国人,助理工程师,硕士,主要从事工程结构抗震设计与研究(E-mail:hua02346@126.com);蒋庆(1984-),男,安徽蚌埠人,副教授,博士,主要从事工程结构抗震研究(E-mail:ahhfjq@163.com);叶献国(1954-),男,安徽无为人,教授,博士,主要从事工程结构抗震研究(E-mail:hfuttjyxg@hfut.edu.cn).
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51708165,51778201);安徽省自然科学基金项目(1708085QE103)

STUDY ON THE TIME HISTORY ENVELOPE FUNCTION OF GROUND MOTION BASED ON INPUT ENERGY

WANG De-cai1, HUA Bei2, CHONG Xun3, JIANG Qing3, YE Xian-guo3   

  1. 1. College of Architecture and Art, Hefei University of Technology, Hefei, Anhui 230601, China;
    2. China Architecture Design & Research Group, Zhejiang Office, Hangzhou, Zhejiang 310012, China;
    3. School of Civil and Hydraulic Engineering, Hefei University of Technology, Hefei, Anhui 230009, China
  • Received:2018-08-14 Revised:2019-01-24 Online:2019-09-25 Published:2019-07-12

摘要: 结构随机振动分析和人工合成地震动记录均需要将反应谱转换为功率谱,地震动强度包络函数对转换结果有着重要影响。为合理地确定强度包络函数模型中各参数的取值,依据输入能量谱与傅里叶幅值谱的精确转换关系,建立了由非平稳地震动功率谱计算输入能量谱的方法,并分析了各参数取值对功率谱与能量谱的影响。以匹配设计谱的天然地震动记录样本的平均输入能量谱作为参考依据,通过与设计谱转换得到的输入能量谱进行对比分析,确定了各类场地设计谱转换为功率谱时,强度包络函数模型的各参数取值。通过人工合成地震动记录的输入能量谱分析,验证了各参数取值的合理性。

关键词: 功率谱密度, 非平稳, 包络函数, 输入能量谱, 持时

Abstract: The conversion between power spectral density functions and response spectra is widely used in random vibration analysis and procedure of generating artificial ground motions, where the envelope function of ground motion has significant influence on the conversion results. In order to determine the parameters of the envelope function model reasonably, the conversion between nonstationary power spectra and input energy spectra is established based on the method of exact computation of input energy spectra from Fourier amplitude spectra. The influence of different parameters on power spectrum and input energy spectrum is analyzed. The average input energy spectrum of the natural ground motions matching the design spectrum is used for comparison. The values of different parameters of the envelope function model are obtained for the conversion between power spectra and design spectra of different site condition through comparing with the input energy spectra converted by design spectra. The rationality of the values of parameters is validated by the characteristics of input energy spectra of artificial records.

Key words: power spectral density, nonstationary, envelop function, input energy spectra, duration

中图分类号: 

  • P319.5
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2018年11月15日