时变地震谱估计的非参数方法评价及应用

摘要：

针对工程中常见的非平稳地震动激励,进一步建立了时变功率谱估计的理论框架.首先,在多个样本情形下,采用信号处理中的时频分析方法对非平稳激励的时变谱估计理论进行了讨论.当激励样本数量有限时,对 Priestley 提出的估计方法进行了介绍.其次,以地震工程中常用的Kanai-Tajimi谱模型为目标,分别对均匀调制与一般调制谱的估计结果以及不同估计方法的精度与收敛性进行评价后,提出了能够方便工程应用的建议.最后,针对 SMART-Ⅰ(Strong Motion Array in Taiwan,Phase Ⅰ)密集台阵第45次地震记录的多组三维样本,揭示了 EW、NS、UD三个方向时变谱的典型特征以及各方向间的时变相干性.结果表明:与短时 Fourier 变换相比,复Morlet小波与广义谐和小波估计谱具有较好的精度与收敛性,Priestley方法估计单个样本具有优势;SMART-Ⅰ台阵地震动具有强度和频率的双重非平稳性,三个方向具有弱相干性.研究结论可为拓展谱估计理论的工程应用以及后续大跨结构多维多点非平稳地震响应的分析提供参考.

关键词：地震动、非平稳、时变谱估计、时频分析方法、SMART-Ⅰ台阵

所属期刊栏目：40

分类号：P315.3+1(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

资助基金：国家自然科学基金项目51578471,51278433

在线出版日期：2018-06-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：233-240