非平稳地震激励下惯容耗能结构动力响应解析法

1

作者 李创第 王瑞勃 +1 位作者 葛新广 江丽富 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期1862-1874,共13页

针对惯容减震系统在非平稳地震激励下动力响应研究不足的问题,提出设有混联Ⅰ型惯容减震系统的多自由度耗能结构动力响应时变方差的解析解法。根据惯容减震系统的本构关系、结构的动力方程及非平稳地震激励,综合利用复模态法和虚拟激励... 针对惯容减震系统在非平稳地震激励下动力响应研究不足的问题,提出设有混联Ⅰ型惯容减震系统的多自由度耗能结构动力响应时变方差的解析解法。根据惯容减震系统的本构关系、结构的动力方程及非平稳地震激励,综合利用复模态法和虚拟激励法,将惯容耗能结构解耦为一阶系统,以便获得结构位移、速度、层间剪力等响应量的统一解。采用二次式分解法将统一解的时变功率谱密度函数转化为惯容耗能结构复模态特征值、模态系数、时变模态强度系数和含有圆频率平方项的二次式乘积的线性组合。在此基础上,利用非平稳模态谱矩在无限积分区间有解析解的特征,推导出非平稳地震激励下耗能结构响应时变方差的解析解。通过采用突加型白噪声激励对结构动力响应进行分析,验证了所提动力响应功率谱和时变方差的正确性。同时,基于突加型Kanai-Tajimi模型的框架结构动力响应研究,分析了惯容系统参数对减震效果的影响。所提方法可适用于线性结构在其他非平稳调制函数的地震动下的响应分析。 展开更多

关键词 惯容减震系统 非平稳地震激励 功率谱二次式分解法 时变方差 解析解法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于离散谐小波变换的地震波时变谱估计及非平稳地震波人工合成 被引量：6

2

作者 樊剑 吕超 张辉 《地震学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期333-341,共9页

采用在频域内具有极好紧支性和盒形特性的谐小波作为母小波,推导了基于离散谐小波变换的地震波时变谱,并给出了不同尺度下能量随时间变化的包络函数的近似解析表达式.文中以Northridge地震波为例分析了时频分布特征.研究发现,对于自振... 采用在频域内具有极好紧支性和盒形特性的谐小波作为母小波,推导了基于离散谐小波变换的地震波时变谱,并给出了不同尺度下能量随时间变化的包络函数的近似解析表达式.文中以Northridge地震波为例分析了时频分布特征.研究发现,对于自振频率为f的结构,其地震反应与输入地震波的时变谱在f处的时域最大值(即maxt∈Tp[p(f,t)])以及地震波在f频率点附近的信号分量在时域内的能量集中程度有很大的关系;与db4小波基相比,利用谐小波作为母小波的小波变换,其频域具有较好的分辨率,但时域分辨率却较差.最后提出了两种基于离散谐小波逆变换的人工非平稳地震波仿真方法. 展开更多

关键词 谐小波变换 时变谱 非平稳地震波

在线阅读 下载PDF 职称材料

地震波时变修正Kanai-Tajimi非平稳随机模型的建立 被引量：4

3

作者 樊剑 曾志和 《地震学报》 CSCD 北大核心 2010年第6期733-743,共11页

利用谐小波变换对实际强震记录的时变谱进行估计,并统计分析了远场3类不同场地上地震波的时变谱特征,分析发现对于硬场地上的远场地震波在时域内平稳段较短,下降段衰减较快,而在频域内则具有较大的中心频率和较宽的频带.利用均匀调制非... 利用谐小波变换对实际强震记录的时变谱进行估计,并统计分析了远场3类不同场地上地震波的时变谱特征,分析发现对于硬场地上的远场地震波在时域内平稳段较短,下降段衰减较快,而在频域内则具有较大的中心频率和较宽的频带.利用均匀调制非平稳模型和时变修正Kanai-Tajimi非平稳模型模拟地震波的时变谱,把非线性函数的参数识别问题转化成求解无约束优化问题,利用拟牛顿迭代法求得最优解,得到3类不同场地上这两种模型的参数具体取值以及参数函数集的具体表达式.为了定量地确定模拟模型的精度,定义了误差函数,验证了所提时变谱参数识别方法的精度,给出了与建筑抗震规范相对应的不同场地不同烈度下多遇和罕遇地震的谱强度因子的大小.最后提出了利用求解时变线性微分方程组来合成非平稳地震波的方法. 展开更多

关键词 谐小波变换 时变谱非 平稳随机模型 地震波

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于基追踪的时变子波提取与地震反射率反演 被引量：10

4

作者 姚振岸 孙成禹 +1 位作者 李红星 杨安根 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期137-144,I0006,共9页

由于噪声和衰减的影响,地震数据不平稳,即地震信号的频谱从浅到深是逐渐变化的。为了研究地震数据的非平稳性质,基于基追踪谱分解方法进行高分辨率时频分解,通过点谱模拟提取广义地震子波,继而构建时变子波核矩阵和时变子波字典,最终实... 由于噪声和衰减的影响,地震数据不平稳,即地震信号的频谱从浅到深是逐渐变化的。为了研究地震数据的非平稳性质,基于基追踪谱分解方法进行高分辨率时频分解,通过点谱模拟提取广义地震子波,继而构建时变子波核矩阵和时变子波字典,最终实现非平稳基追踪地震反演。实际资料测试表明,基追踪谱分解广义时变子波提取方法能实现高效井震标定,基于时变子波的非平稳基追踪地震反演结果分辨率更高、地质连续性更强、地质细节展示更详细。 展开更多

关键词 基追踪 谱分解 非平稳广义时变地震子波 地震反演

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于广义子集模拟和自适应Kriging模型的非线性随机动力系统的时变可靠性分析 被引量：3

5

作者 唐和生 郭雪媛 薛松涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期47-54,共8页

针对非线性随机动力系统在非平稳高斯随机过程激励下的时变可靠性问题,提出一种广义子集模拟(GSS)和主动学习Kriging模型结合Monte Carlo的自适应更新(AK-MCS)高效计算方法(GSS-AK-MCS)。基于全概率定理,将非线性随机动力系统的时变可... 针对非线性随机动力系统在非平稳高斯随机过程激励下的时变可靠性问题,提出一种广义子集模拟(GSS)和主动学习Kriging模型结合Monte Carlo的自适应更新(AK-MCS)高效计算方法(GSS-AK-MCS)。基于全概率定理,将非线性随机动力系统的时变可靠性转化为一个双层嵌套问题:内层通过GSS算法解决非平稳随机激励下累积失效概率的计算;外层自适应地构建系统随机参数与累积失效概率之间的Kriging代理模型,基于代理模型实现随机系统的可靠性分析。以两个非线性结构系统的时变可靠性分析为例,验证所提出方法的可行性。数值算例结果表明:GSS-AK-MCS方法不受非平稳随机激励的频谱特征的影响,与传统的MCS和Kriging模型方法比较,显著提高了非线性随机动力系统的时变可靠性计算效率。 展开更多

关键词 非线性随机动力系统 非平稳随机激励 时变可靠性 广义子集模拟(GSS) AK-MCS法

在线阅读 下载PDF 职称材料

设置支撑的广义Maxwell阻尼耗能结构系统均匀与非均匀随机地震响应分析 被引量：3

6

作者 李创第 王博文 昌明静 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第3期523-529,共7页

地震动最精确的模型为强度非平稳和频率非平稳,为此对设置支撑的广义Maxwell阻尼耗能结构均匀与非均匀非平稳地震响应进行了研究。首先,通过扩阶方法建立了设置支撑的广义Maxwell阻尼器的结构动力方程,构造设置支撑的广义Maxwell阻尼减... 地震动最精确的模型为强度非平稳和频率非平稳,为此对设置支撑的广义Maxwell阻尼耗能结构均匀与非均匀非平稳地震响应进行了研究。首先,通过扩阶方法建立了设置支撑的广义Maxwell阻尼器的结构动力方程,构造设置支撑的广义Maxwell阻尼减震系统;然后利用虚拟激励法分析结构的非平稳随机地震激励,最后利用精细积分法的改进格式解出广义Maxwell结构的非均匀非平稳地震响应方差。通过算例分析了均匀非平稳地震激励下广义Maxwell结构的地震响应方差对比精确解,验证了本文方法的准确性,并进一步将该方法研究应用于非均匀非平稳地震激励下,耗能结构系统的地震响应分析。分析表明该方法对于此类问题的计算具有应用范围广、效率高、工程应用强的特点,为粘弹性阻尼耗能减震结构在非均匀非平稳地震激励下的响应分析提供了方法。 展开更多

关键词 广义Maxwell阻尼器 耗能减震系统 非均匀非平稳地震响应 虚拟激励法 精细积分格式

在线阅读 下载PDF 职称材料

完全非平稳地震动演化功率谱模型及其工程应用

7

作者 杜东升 张伟 +1 位作者 王曙光 刘伟庆 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期37-43,共7页

基于平稳地震动过程的过滤白谱功率谱模型,提出一种能够实现时变谱能量描述的完全非平稳时变功率谱参数化模型,并通过参数识别获得具有工程意义的模型参数。采用基岩滤波器对K-T谱进行修正,使得时变谱参数具有明确的物理意义,并更加符... 基于平稳地震动过程的过滤白谱功率谱模型,提出一种能够实现时变谱能量描述的完全非平稳时变功率谱参数化模型,并通过参数识别获得具有工程意义的模型参数。采用基岩滤波器对K-T谱进行修正,使得时变谱参数具有明确的物理意义,并更加符合基岩地震动的物理特性;基于广义谐和小波变换得到地震波的时频分布,并通过Spanos-Tratskas方法估计出实际地震动的目标时变功率谱,引入遗传算法及二次优化技术,拟合时变参数的数学表达式,建立完全非平稳的地震动时变功率谱模型,模型参数识别过程采用了日本KIK-net强震数据库,并将其按照我国场地类别重新分类,最后验证该模型的有效性与适用性。该文提出的地震动随机模型为更加准确地描述地震动提供了参考,并为完全非平稳地震波的生成提供了依据。 展开更多

关键词 完全非平稳 时变功率谱模型 广义谐和小波变换 时变参数 基岩滤波器 K-T谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

非平稳地震激励下高耸电视塔结构非线性响应的统计线性化分析

8

作者 张洵安 姜节胜 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期232-236,共5页

采用统计线性化的分析方法,研究了高耸电视塔结构在非平稳地震激励下考虑几何非线性效应时等效参数阵的计算方法,给出了等效参数阵的有限单元计算表达式,研究了相应的非零均值非平稳时变系统的计算算法,并对洛阳电视塔结构进行了计算研究。

关键词 高耸电视塔结构 非线性响应 统计线性化 非平稳地震激励 几何非线性动力方程 非零均值非平衡时变系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

广义时变ARMA模型参数函数的确定方法 被引量：13

9

作者 傅惠民 王治华 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期636-641,共6页

提出一种确定广义时变ARMA模型参数函数的方法。该方法首先求得时间序列的均值函数和方差函数 ,并将广义时变ARMA模型转化为时变ARMA模型 ,然后通过样本周期图和多点平均方法得到时变参数的函数形式 ,再分别采用最小二乘法和极大似然法... 提出一种确定广义时变ARMA模型参数函数的方法。该方法首先求得时间序列的均值函数和方差函数 ,并将广义时变ARMA模型转化为时变ARMA模型 ,然后通过样本周期图和多点平均方法得到时变参数的函数形式 ,再分别采用最小二乘法和极大似然法确定其中的待定参数。从而将一个复杂的时变问题转变为相对简单的时不变问题进行处理。 展开更多

关键词 时间序列 非平稳序列 均值函数 方差函数 时变参数 时变ARMA模型 广义时变ARMA模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于小波变换的地震波时变功率谱估计 被引量：5

10

作者 白泉 鲍文博 金生吉 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2010年第3期342-348,共7页

为进一步认识地震动的非平稳特性,基于小波变换提出一种估计时变功率谱的方法.利用小波变换的带通滤波特性,结合时变功率谱的物理意义,从能量的角度推导各频带上小波系数与时变功率谱密度函数的关系,从而通过地震动信号的小波系数估计... 为进一步认识地震动的非平稳特性,基于小波变换提出一种估计时变功率谱的方法.利用小波变换的带通滤波特性,结合时变功率谱的物理意义,从能量的角度推导各频带上小波系数与时变功率谱密度函数的关系,从而通过地震动信号的小波系数估计时变功率谱.利用基于小波变换的估计时变功率谱方法,针对实测和模拟地震动信号进行时变功率谱估计,并与基于傅里叶变换估计的功率谱进行了比较验证.结果表明:该方法正确、可行,它将原有的频率幅值的二维认识提高到频率时间幅值的三维认识,解决了傅里叶变换估计功率谱缺乏时间信息的问题. 展开更多

关键词 傅里叶变换 小波变换 地震波 功率谱 时变功率谱 非平稳特性 随机过程 地震动模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于时变ARMA序列的随机地震动模型 被引量：5

11

作者 曾珂 牛荻涛 《工程抗震与加固改造》 2005年第3期81-86,共6页

在研究结构的随机地震反应时,要用大量的符合场地条件的地震波作为输入。但强震历史记录却不是每个地区都有的,因此根据现有地震波建立符合场地条件的地震动模型具有重要意义。地震动具有很强的随机性和非平稳性,本文使用时变ARMA模型... 在研究结构的随机地震反应时,要用大量的符合场地条件的地震波作为输入。但强震历史记录却不是每个地区都有的,因此根据现有地震波建立符合场地条件的地震动模型具有重要意义。地震动具有很强的随机性和非平稳性,本文使用时变ARMA模型来建立地震动模型。为了使结果更具有普遍性,选用ElCentro波、Northridge波作为原波,分别利用作者编制的WINSIM程序建立了时变ARMA模型,并通过所建模型生成的模拟波与原波的比较,对模型的有效性进行了检验。 展开更多

关键词 地震动模型 ARMA序列 时变 ARMA模型 场地条件 随机地震 历史记录 非平稳性 模型生成 地震波 反应时 随机性 普遍性

在线阅读 下载PDF 职称材料

时频分析与自适应分段相结合的时变子波提取方法 被引量：9

12

作者 王蓉蓉 戴永寿 +2 位作者 李闯 张鹏 谭永成 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期850-862,833,共13页

目前有两种有效的时变子波提取方法:将非平稳地震记录划分时窗后,每段可视为近似平稳地震记录提取子波;将非平稳地震记录变换到时频域进行分析,逐点提取时变子波。第一种方法难以准确地提取时变子波振幅,第二种方法尚不能准确地提取时... 目前有两种有效的时变子波提取方法:将非平稳地震记录划分时窗后,每段可视为近似平稳地震记录提取子波;将非平稳地震记录变换到时频域进行分析,逐点提取时变子波。第一种方法难以准确地提取时变子波振幅,第二种方法尚不能准确地提取时变子波相位。为此,将上述两种方法结合,提出一种时频分析与自适应分段相结合的时变子波提取方法。具体方法流程为:首先利用时频域二次谱模拟方法提取时变子波振幅谱;其次采用自适应分段法提取每段子波相位,并将相位延拓至每一时刻以解决时变振幅与分段相位匹配问题;最后将提取的振幅与延拓后的相位逐点合并,形成一种基于时频域二次谱模拟及自适应分段相融合的时变子波提取方法。对非平稳地震记录提取时变子波后,通过反演得到反射系数序列,并结合评价准则对反射系数序列进行评价,进而量化评价子波提取的准确性。仿真数据和实际资料的处理测试表明,本文的时变子波提取方法同时考虑了地震信号在地下传播时每个时刻发生的振幅和相位畸变,能够很好地适应实际地震资料的非平稳性,并能得到较为准确的子波估计结果。 展开更多

关键词 非平稳地震记录 时频分析 自适应分段 子波提取 评价准则

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进的S变换及在地震信号处理中的应用 被引量：71

13

作者 陈学华 贺振华 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2005年第4期449-453,共5页

首先论述了S变换的原理和运算实现。为了提高S变换对不同类型非平稳信号的分析能力,通过一个时窗调节因子改造S变换的可变高斯窗函数,从而改变时窗宽度随频率呈反比变化的速度,得到了时频分辨率可调的广义S变换,提高了S变换在具体应用... 首先论述了S变换的原理和运算实现。为了提高S变换对不同类型非平稳信号的分析能力,通过一个时窗调节因子改造S变换的可变高斯窗函数,从而改变时窗宽度随频率呈反比变化的速度,得到了时频分辨率可调的广义S变换,提高了S变换在具体应用中的实用性和灵活性。通过对几种合成信号模型仿真,阐述了时窗调节因子对时频分辨率的影响。并对一维人工合成复杂地震信号进行分析,获得了高质量的时频表示,证明了广义S变换在地震信号处理中应用的有效性。 展开更多

关键词 时频分析 非平稳信号 广义S变换 合成地震记录

在线阅读 下载PDF 职称材料