平稳随机地震地面运动过程模型及其统计特征 被引量：11

1

作者 孙广俊 李鸿晶 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2004年第6期21-26,共6页

地震地面运动过程具有强烈的随机性,应用随机理论对实际工程结构进行地震可靠性分析和抗震设计与加固时都需要建立合理的随机地震地面运动模型。本文选择3种典型的随机地震动模型,即理想白噪声模型、金井清模型和改进的金井清模型,分析... 地震地面运动过程具有强烈的随机性,应用随机理论对实际工程结构进行地震可靠性分析和抗震设计与加固时都需要建立合理的随机地震地面运动模型。本文选择3种典型的随机地震动模型,即理想白噪声模型、金井清模型和改进的金井清模型,分析了它们的物理概念、频域特征以及适用范围。引入状态向量,建立状态方程,通过复振型叠加法分析了地震地面运动过程的时域统计特性,推导出3种随机地震动模型的相关函数的解析表达式。这些结果可为结构随机地震反应时域分析和抗震可靠性评估提供基础。 展开更多

关键词 地震地面运动 随机地震动模型 状态空间法 复振型反应 功率谱密度函数 自相关函数 统计特征

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结构-土相互作用体系的地震作用取值——基于规范地震动模型的复模态时域法 被引量：11

2

作者 黄东梅 李创第 +1 位作者 陈俊忠 邹万杰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期571-577,共7页

对多自由度结构-土相互作用体系基于规范地震动模型的复模态时域法的地震响应问题进行了系统研究。首先建立了结构运动方程,针对所得运动方程为非对称质量与非经典阻尼矩阵的情况,用复模态法解耦,然后采用与新抗震规范地震动参数一致的C... 对多自由度结构-土相互作用体系基于规范地震动模型的复模态时域法的地震响应问题进行了系统研究。首先建立了结构运动方程,针对所得运动方程为非对称质量与非经典阻尼矩阵的情况,用复模态法解耦,然后采用与新抗震规范地震动参数一致的Clough-Penzien非平稳随机地震动模型进行随机地震响应分析,获得了体系相对位移方差的时域解,从而可得等效平稳化方差及其峰值,由此便可以得到结构的地震作用取值。最后,通过一个例子来说明结构-土相互作用体系的地震响应和地震作用取值的计算方法,同时给出了由规范的反应谱法得到的基础固定结构的各质点位移和地震作用取值。 展开更多

关键词 地震作用 结构-土相互作用 复模态时域法 随机地震动模型 谱参数

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SMA阻尼器控制单自由度结构在地震激励下的平稳随机振动研究 被引量：6

3

作者 任文杰 王利强 穆蒙蒙 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期98-103,共6页

对安装有超弹性形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)阻尼器的单自由度结构在地震激励下的平稳随机振动进行了理论研究:假定地震地面运动是具有平稳过滤有色噪声模型的随机过程,确定了与《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)相对... 对安装有超弹性形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)阻尼器的单自由度结构在地震激励下的平稳随机振动进行了理论研究:假定地震地面运动是具有平稳过滤有色噪声模型的随机过程,确定了与《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)相对应的随机地震动模型参数(平稳持时和谱强度因子);建立了SMA阻尼器控制的单自由度结构在平稳地震动过程下的状态方程,并采用随机等价线性化法推导了其平稳反应公式以及基于首超破坏准则的结构动力可靠性公式;通过算例,证明了随机振动解析式是可行的,并指出SMA阻尼器能消耗地震能量,从而有效抑制结构的振动,增加结构动力可靠性。 展开更多

关键词 形状记忆合金阻尼器 随机地震动模型 随机振动 随机等价线性化法 随机状态反应

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曲面摩擦滑移隔震结构的随机地震可靠度分析

4

作者 王长虹 胡世韬 胡宝琳 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期608-621,共14页

曲面摩擦滑移隔震结构(curved surface sliding isolated structure,CSSIS)是一种具有广泛应用潜力的新技术.但在工程实践中,地震波的选取会显著影响CSSIS的抗震设计和风险评估结果.针对缺乏强震记录的情况,提出一个能够反映特定地区地... 曲面摩擦滑移隔震结构(curved surface sliding isolated structure,CSSIS)是一种具有广泛应用潜力的新技术.但在工程实践中,地震波的选取会显著影响CSSIS的抗震设计和风险评估结果.针对缺乏强震记录的情况,提出一个能够反映特定地区地震特征的随机地震动模型,并通过Monte-Carlo模拟算法,评估CSSIS的抗震可靠指标.通过振动台试验和理论分析确定CSSIS力学模型的关键结构参数,采用随机地震动模型生成地震波,以天津宁河地区为例,基于首次超越概率理论,计算了CSSIS的失稳概率Pf.结果表明,地震震级M和震中距D对CSSIS的抗震性能具有显著影响.随着震中距D的增加,上部结构的失稳概率Pf迅速下降;相反,地震震级M的增加会导致Pf升高.所得研究结果将为CSSIS的广泛应用提供重要的设计参考依据. 展开更多

关键词 曲面摩擦滑移隔震结构 振动台试验 随机地震动模型 敏感性分析 可靠度分析

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随机地震动作用下的结构振动控制试验设计 被引量：5

5

作者 梅真 陈建兵 李杰 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2012年第1期157-163,共7页

研究了随机地震动作用下基于MR阻尼器的结构振动控制振动台试验设计的若干问题。首先,由原型结构按动力相似关系进行了模型结构的设计,基于ANSYS模态分析的结果识别出了其结构参数;其次,基于物理随机地震动模型生成了试验地震动样本,根... 研究了随机地震动作用下基于MR阻尼器的结构振动控制振动台试验设计的若干问题。首先,由原型结构按动力相似关系进行了模型结构的设计,基于ANSYS模态分析的结果识别出了其结构参数;其次,基于物理随机地震动模型生成了试验地震动样本,根据试验要求调整了各地震动样本的加速度峰值;然后,基于MATLAB对试验模型进行了随机地震动作用下无控与主动控制数值仿真分析;最后,结合ANSYS弹塑性动力时程分析,研究了试验模型的动力稳定性。介绍的振动控制试验设计方法可供进行类似试验设计的研究人员参考。 展开更多

关键词 试验模型 随机地震动模型 数值仿真分析 动力稳定性

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基于概率密度演化理论的地震概率安全评估 被引量：5

6

作者 宁超列 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期325-331,共7页

基于概率密度演化理论,通过引入随机地震动模型,可以获得某一场地在一定时期内遭遇不同地震动强度的超越概率,并且有望解决地震易损性分析中如何选择地震动的关键问题.在此基础上,通过调幅随机地震动模型的基底幅值参数,并与地震易损性... 基于概率密度演化理论,通过引入随机地震动模型,可以获得某一场地在一定时期内遭遇不同地震动强度的超越概率,并且有望解决地震易损性分析中如何选择地震动的关键问题.在此基础上,通过调幅随机地震动模型的基底幅值参数,并与地震易损性研究中的增量调幅思想相结合,可以获得工程结构在遭遇不同超越概率的地震作用时,结构性能达到各极限状态的超越概率.这一将地震易损性曲线的地震动强度度量指标赋予概率意义的工作,可以避免以往采用不同地震动强度度量指标时,由于计算方法的不同,生成的地震易损性曲线具有较大不同的缺点.这一工作,进一步与基于性能的地震工程全概率决策框架相结合,可为工程结构的地震概率安全评估提供坚实的理论基础. 展开更多

关键词 地震危险性 地震易损性 概率密度演化 全概率决策框架 随机地震动模型

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1100kV瓷套式避雷器减震体系抗震安全性能评估 被引量：5

7

作者 张雪松 艾晓秋 代泽兵 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1-6,12,共7页

给出了基于随机地震动模型的1100 kV瓷套式避雷器减震体系的抗震安全性能评估的方法。通过建立安装新型铅金属减震器前后1100 kV瓷套式避雷器的有限元分析计算模型,分析了该设备减震体系的动力特性。利用随机地震动模型合成的人工随机... 给出了基于随机地震动模型的1100 kV瓷套式避雷器减震体系的抗震安全性能评估的方法。通过建立安装新型铅金属减震器前后1100 kV瓷套式避雷器的有限元分析计算模型,分析了该设备减震体系的动力特性。利用随机地震动模型合成的人工随机地震波对该设备及其减震结构进行了时程分析,得到其随机地震响应的均值和标准差;再根据一次二阶矩理论计算得到该减震体系的抗震安全系数和Ⅱ类场地土条件下的震害率曲线。计算结果表明:安装新型铅金属减震器后1100 kV瓷套式避雷器抗震等级可提高一级。 展开更多

关键词 1100kV瓷套式避雷器 动力特性 新型铅金属减震器 随机地震动模型 抗震安全性能评估

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基于随机地震动模型的盾构隧道非一致地震反应分析 被引量：3

8

作者 冯晓九 许桦楠 +1 位作者 丁琪 李其成 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2017年第7期117-121,共5页

以常州地铁1号线为工程背景,建立了某一区间段双向盾构隧道的三维有限元计算模型。根据沿线Ⅲ类场地类别,基于随机地震动模型合成输入所需的多点随机地震动。计算双向盾构隧道在非一致随机地震动作用下的反应,与一致地震动激励的结果进... 以常州地铁1号线为工程背景,建立了某一区间段双向盾构隧道的三维有限元计算模型。根据沿线Ⅲ类场地类别,基于随机地震动模型合成输入所需的多点随机地震动。计算双向盾构隧道在非一致随机地震动作用下的反应,与一致地震动激励的结果进行对比分析,得出该类场地条件下地震反应的一般特征。结果表明:非一致地震动激励增大了隧道的地震响应,沿隧道轴向方向各点地震反应存在差异,这种差异会影响轴向方向上的应力、应变,对隧道安全存在不可忽略的影响。 展开更多

关键词 双向盾构隧道 有限元计算 随机地震动模型 非一致随机地震动 一致地震动

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非一致随机地震激励下综合管廊响应分析 被引量：4

9

作者 岳庆霞 李杰 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期133-136,共4页

地震动具有强烈的随机性,因此考虑随机地震动输入对地下综合管廊进行分析可以更全面地反映结构响应的规律。该文在确定性分析的基础上,将基于物理的随机地震动模型与合成多点地震动的谱表现方法相结合,合成了多点随机地震动模型,而后利... 地震动具有强烈的随机性,因此考虑随机地震动输入对地下综合管廊进行分析可以更全面地反映结构响应的规律。该文在确定性分析的基础上,将基于物理的随机地震动模型与合成多点地震动的谱表现方法相结合,合成了多点随机地震动模型,而后利用概率密度演化方法,计算了地下综合管廊在多点随机地震动作用下的随机反应,发现结构响应的概率密度曲线随着时间发生明显的演化。从而为基于可靠度的设计提供了基础。 展开更多

关键词 地下综合管廊 随机地震动模型 多点激励 概率密度演化 随机地震反应

原文传递

随机地震动态模型参数修正 被引量：3

10

作者 袁泉 孙彦杰 《科学技术与工程》 2011年第28期7011-7015,共5页

我国新版《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010对场地土动力参数做出了调整。参考国内学者已有的研究和随机振动理论对随机地震动模型参数进行修正。给出了我国东部地区随机地震动模型中的地震动持时,谱强度因子。并以框架结构的随机地... 我国新版《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010对场地土动力参数做出了调整。参考国内学者已有的研究和随机振动理论对随机地震动模型参数进行修正。给出了我国东部地区随机地震动模型中的地震动持时,谱强度因子。并以框架结构的随机地震响应分析为例对比了不同场地条件下结构随机地震响应的最大均方根。参考概率统计中"3σ"准则给出了该框架结构随机地震响应的概率分布,并计算了结构在随机地震作用下的动力可靠度。 展开更多

关键词 随机地震动模型 地震动持时 谱强度因子 概率分布

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平稳随机地震动模型及其在土石坝随机地震反应分析中的应用 被引量：2

11

作者 王志华 刘汉龙 陈国兴 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2006年第4期389-394,共6页

考虑地震动的随机性,根据随机过程理论,提出一种简单的模拟平稳随机过程的地震动模型,并给出了确定模型参数的原则和方法。继而,将其应用于一均质土坝,并与K ana i谱和M arkov谱进行了比较,验证了该模型的合理性。同时,探讨了该土石坝... 考虑地震动的随机性,根据随机过程理论,提出一种简单的模拟平稳随机过程的地震动模型,并给出了确定模型参数的原则和方法。继而,将其应用于一均质土坝,并与K ana i谱和M arkov谱进行了比较,验证了该模型的合理性。同时,探讨了该土石坝在随机地震动激励下的地震反应。 展开更多

关键词 随机地震动模型 平稳随机过程 功率谱 土石坝

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基于强度和能量控制的随机地震动模型 被引量：2

12

作者 王志华 陈国兴 刘汉龙 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第6期37-43,共7页

考虑地震动的随机性和频率与强度非平稳性,通过理论分析,提出了一般随机地震动模型,并给出了确定模型参数的原则和方法。该模型以地震动强度、地震动能量以及地震动持时等宏观指标作为控制随机地震动模型参数的指标,而对其内在的频谱组... 考虑地震动的随机性和频率与强度非平稳性,通过理论分析,提出了一般随机地震动模型,并给出了确定模型参数的原则和方法。该模型以地震动强度、地震动能量以及地震动持时等宏观指标作为控制随机地震动模型参数的指标,而对其内在的频谱组成等指标只要求满足一般地震动的特征。该模型可以用于描述平稳随机过程、强度非平稳随机过程以及强度和频率完全非平稳随机过程。通过与常用功率谱模型的比较,验证了该模型的合理性。 展开更多

关键词 随机地震动模型 非平稳性 随机过程 功率谱函数

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平稳随机地震动模型及其激励下土石坝地震反应特性研究 被引量：1

13

作者 王志华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B11期1505-1509,共5页

考虑地震荷载的随机性,根据随机过程理论,提出一种简单的模拟平稳随机过程的地震动模型,并给出了确定模型参数的原则和方法。继而,将其应用于一实际均质土坝,并与Kanai谱和马尔柯夫谱进行了比较,验证了该模型的合理性。同时,探讨了该土... 考虑地震荷载的随机性,根据随机过程理论,提出一种简单的模拟平稳随机过程的地震动模型,并给出了确定模型参数的原则和方法。继而,将其应用于一实际均质土坝,并与Kanai谱和马尔柯夫谱进行了比较,验证了该模型的合理性。同时,探讨了该土石坝在随机荷载激励下的地震反应特性。 展开更多

关键词 随机地震动模型 平稳过程 功率谱 土石坝

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基于改进随机地震动模型的概率反应谱 被引量：1

14

作者 尹犟 周先雁 +2 位作者 易伟建 陈伯望 段绍伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1876-1885,共10页

结合我国现行抗震规范(GB 50011—2010),给出一种改进随机地震动模型的相关参数。推导单自由度体系(SDOFS)弹性加速度需求的条件概率模型,进而建立弹性SDOFS的概率加速度需求谱以及概率位移需求谱。在此基础上,据强度折减系数R与延性系... 结合我国现行抗震规范(GB 50011—2010),给出一种改进随机地震动模型的相关参数。推导单自由度体系(SDOFS)弹性加速度需求的条件概率模型,进而建立弹性SDOFS的概率加速度需求谱以及概率位移需求谱。在此基础上,据强度折减系数R与延性系数μ之间的关系,确定SDOFS非弹性位移需求的条件概率分布函数,进而运用随机振动理论和概率方法,建立非弹性SDOFS在给定强度地震作用下及50 a设计基准期内的概率位移需求谱。从美国太平洋地震工程研究中心收集大量实测地震记录,基于大量SDOFS动力时程分析的统计结果,对本文方法所得的理论结果进行Monte Carlo数值验证。研究结果表明:该理论方法准确、合理,且计算效率高。 展开更多

关键词 概率谱 非弹性位移 地震需求 条件概率分布 随机地震动模型

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《地震工程与工程振动》第26卷(2006年)总目次

15

《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第6期I0001-I0006,共6页

关键词 抗震性能 钢筋混凝土框架结构 工程振动 地震动 地震 隔震结构 振动台试验 谢礼立 随机地震动模型 能力谱法 地震工程 混凝土异形柱 地震反应分析 结构分析 欧进萍 刘文光 目次

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基于随机地震动模型的双洞平行地铁隧道净距影响研究

16

作者 冯晓九 许桦楠 +1 位作者 李其成 丁琪 《工业安全与环保》 北大核心 2017年第5期44-48,共5页

为了研究隧道净距对双洞平行地铁隧道抗震性能的影响,以常州地铁1号线为工程背景,建立有限元分析模型,基于随机地震动模型合成随机地震动,对双洞平行隧道进行随机地震动作用下的地震动力反应分析。结果表明,随机地震动作用下,双洞平行... 为了研究隧道净距对双洞平行地铁隧道抗震性能的影响,以常州地铁1号线为工程背景,建立有限元分析模型,基于随机地震动模型合成随机地震动,对双洞平行隧道进行随机地震动作用下的地震动力反应分析。结果表明,随机地震动作用下,双洞平行隧道之间存在相互作用,相互靠近一侧各点动力响应均比外侧各点强烈;隧道间净距过小会造成衬砌结构明显水平位移偏移,且在隧道内下侧出现应力集中现象。在实际工程运用中,应提前对小净距隧道结构采取预加固等措施,预防地震对隧道造成大面积破坏。 展开更多

关键词 净距 双洞平行隧道 随机地震动模型 动力反应分析

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新型随机地震动模型 被引量：6

17

作者 曾珂 牛荻涛 商瑞霞 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2005年第6期30-37,共8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记录作为输入数据。但强震历史记录却不是每个地区都有的,因此根据符合场地条件的现有地震记录建立随机地震动模型具有重要意义。本文利用中国抗震规范2001版修正选取的样本波... 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记录作为输入数据。但强震历史记录却不是每个地区都有的,因此根据符合场地条件的现有地震记录建立随机地震动模型具有重要意义。本文利用中国抗震规范2001版修正选取的样本波作为目标波,考虑了幅值和频率的双重非平稳性,建立了新型随机地震动模型———改进的时变ARMA模型随机地震动模型。通过使用残差的卡方检验法,对多种非平稳ARMA模型生成的模拟波进行检验;同时又比较了模拟波与目标波的功率谱密度图和反应谱图。结果证明:此法能够更精确地反映不同场地条件地震动的频谱和幅值的真实内容,从而建立符合目标场地条件的更为有效的模拟地震动,为相关研究与工程设计架起一座桥梁。 展开更多

关键词 时变ARMA模型 Box-Cox变换 非平稳随机地震动模型

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隔震结构的随机地震反应与抗震可靠度评价 被引量：7

18

作者 彭勇波 陈建兵 +1 位作者 刘伟庆 李杰 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1457-1461,共5页

将概率密度演化方法与物理随机地震动模型相结合,发展了隔震结构的随机地震反应与抗震可靠度评价方法.以江苏省某十层框架隔震结构为例,进行了8度罕遇地震下的随机地震反应与动力可靠度分析.算例说明随机地震反应分析可以给出明确的可... 将概率密度演化方法与物理随机地震动模型相结合,发展了隔震结构的随机地震反应与抗震可靠度评价方法.以江苏省某十层框架隔震结构为例,进行了8度罕遇地震下的随机地震反应与动力可靠度分析.算例说明随机地震反应分析可以给出明确的可靠度分析结果,而采用确定性地震动输入进行分析不能对结构的安全性进行合理的判断.建议方法可以客观、全面地评价一般多自由度系统的地震反应性态,是对面向工程对象进行精细化设计的一次有意义地尝试. 展开更多

关键词 隔震结构 抗震可靠度 概率密度演化方法 极值分布理论 物理随机地震动模型

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随机地震动作用下结构-TMDI系统参数设计与概率密度演化分析 被引量：1

19

作者 彭勇波 孙培芳 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期8-20,共13页

针对随机地震动作用下结构-调谐质量惯容阻尼器(TMDI)系统参数设计与概率密度演化分析开展研究。首先采用定点理论公式和基于遗传算法的数值优化方法,结合规范选波进行低惯质比、中惯质比和高惯质比TMDI参数优化。在此基础上,结合概率... 针对随机地震动作用下结构-调谐质量惯容阻尼器(TMDI)系统参数设计与概率密度演化分析开展研究。首先采用定点理论公式和基于遗传算法的数值优化方法,结合规范选波进行低惯质比、中惯质比和高惯质比TMDI参数优化。在此基础上,结合概率密度演化理论与物理随机地震动模型,进行随机地震动作用下结构-TMDI系统概率密度演化分析,并比较具有相同质量比的常规调谐质量阻尼器(TMD)的减震性能。算例分析表明:定点理论公式不能合理设计结构-TMDI系统,基于遗传算法的数值优化方法能高效、可靠地获得最优阻尼器参数;相同等效质量比的TMDI比TMD的减震性能更优越,结构可靠度显著提升,达到安全性设计要求;同时,TMDI仅采用了TMD设计1/50的物理质量,且仅需40%的冲程设计要求。文章研究在概率意义上揭示了TMDI增效、减质、限程的技术优势。 展开更多

关键词 调谐质量惯容阻尼器 参数优化 随机地震动 概率密度演化理论 物理随机地震动模型 可靠度

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随机地震波模拟的时变ARMA方法及VC+ ISML编程实现

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作者 曾珂 李进 何远宾 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2005年第3期350-355,共6页

地震模拟波在时程分析、随机地震反应分析、振动台试验以及抗震仿真中应用广泛,使得地面运动的人工模拟成为地震工程中十分重要的研究课题.应用可视化面向对象建模技术构建程序框架,使用VC+ISM L实现新型随机地震波模拟程序W IN S IM.... 地震模拟波在时程分析、随机地震反应分析、振动台试验以及抗震仿真中应用广泛,使得地面运动的人工模拟成为地震工程中十分重要的研究课题.应用可视化面向对象建模技术构建程序框架,使用VC+ISM L实现新型随机地震波模拟程序W IN S IM.该程序使用考虑幅值和频率双重非平稳性的时变ARM A模型随机地震动模型,用残差的卡方校验对模拟波进行校验,同时程序还提供了功率谱密度图和反应谱图两种辅助定性的校验措施.结果证明,使用该程序生成的地震波,能够精确地反映不同场地条件地震波的频谱和幅值的真实内容.所构建的程序框架的方法,不但提高了软件的可读性和复用性而且方便了专业人员、软件设计人员以及用户之间交流. 展开更多

关键词 时变ARMA模型 非平稳随机地震动模型 统一建模语言

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