考虑频率非平稳特性的地震波ARMA模型仿真方法 被引量：14

1

作者 李英民 董银峰 +1 位作者 夏洪流 赖明 《重庆建筑大学学报》 CSCD 2000年第z1期123-127,138,共6页

分析了人造地震波的特点与现状 ,给出了地震动频率非平稳特性的简化描述方法与统计规律 ,采用 ARMA模型研究了拟合反应谱的人造地震波合成方法 ,并通过算例对该方法进行了验证。

关键词 地震波 频率非平稳 合成与模拟 ARMA模型 反应谱拟合

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基于演变谱和正交化HHT法的类谐和长周期地震动合成 被引量：7

2

作者 陈清军 李英成 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期20-27,共8页

结合演变谱理论和正交化HHT法的优点,建立了一种能同时反映强度和频率非平稳特性的地震动人工合成方法.选取1999年台湾集集地震中的2条类谐和长周期地震动记录作为原始地震动进行了人工合成,并进行了局部功率谱密度分析和反应谱分析.分... 结合演变谱理论和正交化HHT法的优点,建立了一种能同时反映强度和频率非平稳特性的地震动人工合成方法.选取1999年台湾集集地震中的2条类谐和长周期地震动记录作为原始地震动进行了人工合成,并进行了局部功率谱密度分析和反应谱分析.分析结果表明,本文建立的地震动合成方法能实现对地震动频率非平稳性的模拟,合成的类谐和长周期地震动时程与原始地震动时程在能量时频分布上具有较好的一致性,且弹性反应谱及弹塑性反应谱的拟合精度较高,可供工程结构地震反应分析使用. 展开更多

关键词 类谐和长周期地震动 人工合成 演变谱 频率非平稳 正交化HHT法

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三维地震动频率非平稳特性的相关性研究 被引量：6

3

作者 李英民 白绍良 赖明 《重庆建筑大学学报》 CSCD 2000年第z1期22-26,共5页

基于地震动频率非平稳特性的穿零率表示方法 ,进行了三维地震动穿零率参数相关性的统计分析 ,给出了三维相关的参数取值建议。

关键词 地震动 三维 频率非平稳 相关性

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均质土坝非平稳随机地震反应分析 被引量：3

4

作者 王志华 胡庆兴 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第1期35-40,47,共7页

考虑地震荷载的随机性及强度、频率的非平稳性,基于作者提出的适用于非平稳随机过程的一般随机地震动模型,采用虚拟激励法,建立了非平稳随机地震反应分析方法,并将其应用于某实际均质土坝动力分析中。土石坝及坝基体系采用整体有限元离... 考虑地震荷载的随机性及强度、频率的非平稳性,基于作者提出的适用于非平稳随机过程的一般随机地震动模型,采用虚拟激励法,建立了非平稳随机地震反应分析方法,并将其应用于某实际均质土坝动力分析中。土石坝及坝基体系采用整体有限元离散,坝体和坝基材料的动力非线性性能以等效线性化方法考虑。首先,基于目标加速度时程的强度和能量信息,确定了作为输入的加速度时—频演变功率谱密度;其次,比较了确定性时程动力分析和非平稳随机分析的结果,探讨了频率非平稳随机地震激励下的土石坝地震反应特性;最后,比较了2种不同坝基条件下的土石坝非平稳随机地震反应,探讨了频率非平稳随机激励下的土石—坝基动力相互作用。分析结果表明:地震动的频率非平稳性对土石坝动力反应有一定影响;坝体—坝基动力相互作用在地震过程中的不同阶段表现有所不同,主震阶段的相互作用显著。 展开更多

关键词 随机地震动 均质土坝 频率非平稳 坝体-坝基动力相互作用

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频率非平稳对大岗山拱坝非线性响应的影响 被引量：3

5

作者 张翠然 陈厚群 涂劲 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期77-81,共5页

本文以大岗山拱坝为例,研究频率非平稳特性对坝体非线性响应的影响。选择不同的实际地震动时程作为计算输入,通过研究这些时程的时频特性,确定对坝体非线性响应影响较显著的一些因素。尽量统一可能对坝体非线性响应产生影响的其它时程特... 本文以大岗山拱坝为例,研究频率非平稳特性对坝体非线性响应的影响。选择不同的实际地震动时程作为计算输入,通过研究这些时程的时频特性,确定对坝体非线性响应影响较显著的一些因素。尽量统一可能对坝体非线性响应产生影响的其它时程特性,使得频率非平稳特性成为唯一或少量影响因素之一,从而最大限度地考虑频率非平稳的作用。结果显示,渐进谱峰值结合渐进谱的分布形式可以较好解释大岗山拱坝的非线性计算结果。 展开更多

关键词 水工结构 频率非平稳 非线性响应 大岗山拱坝 渐进谱

原文传递

基于Kameda模型的爆炸地震动时变功率谱拟合 被引量：1

6

作者 陈辉国 宋浩 +2 位作者 钟庭 刘国粹 王苗硕 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第8期11-15,80,共6页

借鉴非平稳地震动研究方法,采用Kameda时变功率谱模型进行爆炸地震动拟合,结合实际爆炸地震动分析了Kameda时变功率谱模型的合理性,通过比较拟合时程与记录时程的加速度、反应谱、强度包线以及累积穿零次数,验证Kameda模型的可行性。研... 借鉴非平稳地震动研究方法,采用Kameda时变功率谱模型进行爆炸地震动拟合,结合实际爆炸地震动分析了Kameda时变功率谱模型的合理性,通过比较拟合时程与记录时程的加速度、反应谱、强度包线以及累积穿零次数,验证Kameda模型的可行性。研究表明:基于Kameda时变功率谱模型能够实现时频非平稳爆炸地震动的拟合。 展开更多

关键词 爆炸地震动 Kameda模型 时变功率谱 多重滤波 频率非平稳

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完全非平稳多点人工波的模拟方法 被引量：1

7

作者 岳茂光 王亚勇 李宏男 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2009年第5期40-45,33,共7页

在考虑地震动空间变化效应的基础上,提出了模拟完全非平稳多点人工波的思路,并用MATLAB编写了相应的程序。针对Clough-Penzien功率谱密度函数,建议了模拟多点地震动的峰值因子的取值。该方法不仅全面考虑了地震动的空间变化效应,即行波... 在考虑地震动空间变化效应的基础上,提出了模拟完全非平稳多点人工波的思路,并用MATLAB编写了相应的程序。针对Clough-Penzien功率谱密度函数,建议了模拟多点地震动的峰值因子的取值。该方法不仅全面考虑了地震动的空间变化效应,即行波效应、部分相干效应和局部场地效应,而且在考虑地震动强度非平稳特性的同时,还考虑了频率非平稳特性。强度非平稳特性通过传统的包络函数来考虑,频率非平稳特性通过相位差谱来体现。用周期-频度谱验证了人工波的频率非平稳特性,并用不规则指数分析了地震波的不规则程度。分析表明:生成的人工波具有明显的强度和频率非平稳特性,而且能较好的反映硬土场地和中硬土场地上地震动随距离的衰减特性。 展开更多

关键词 人工波 频率非平稳 空间变化效应 过零率 不规则指数

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基于小波变换的地震动时-频特性研究 被引量：1

8

作者 董娣 袁美巧 王赞军 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期653-664,共12页

对美国NGA,采用一维连续小波变换得到每条记录的小波功率谱。研究了任意时间处小波功率谱最大值所对应的主频率。结果表明:地震动主频率随时间的增大逐渐减小;竖向地震动分量的主频比水平向分量随时间减小更快。分别采用线性函数模型、... 对美国NGA,采用一维连续小波变换得到每条记录的小波功率谱。研究了任意时间处小波功率谱最大值所对应的主频率。结果表明:地震动主频率随时间的增大逐渐减小;竖向地震动分量的主频比水平向分量随时间减小更快。分别采用线性函数模型、指数函数模型和指数三角函数模型,分析了场地、震级和震中距对主频变化曲线的影响,拟合了主频率在不同场地条件、震级、震中距等情况下随时间的变化曲线,水平向和竖向的频率时变曲线整体上都是随时间递减的,且竖向衰减得更快些,大多数情况下竖向记录的高频成分比水平向记录的相应成分要多。 展开更多

关键词 地震动 时频特性 小波变换 频率非平稳

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集集地震多维地震动频域非平稳特性分析

9

作者 陈辉国 李英民 《后勤工程学院学报》 2011年第3期1-7,共7页

基于HHT方法和集集地震实际地震记录,利用可表征地震动频域非平稳特性的瞬时频率时程和瞬时幅值时程,对集集地震多维地震动的频域非平稳分布特性、场地条件及震中距对非平稳特性的影响进行了分析。分析结果表明,瞬时频率方法在地震动频... 基于HHT方法和集集地震实际地震记录,利用可表征地震动频域非平稳特性的瞬时频率时程和瞬时幅值时程,对集集地震多维地震动的频域非平稳分布特性、场地条件及震中距对非平稳特性的影响进行了分析。分析结果表明,瞬时频率方法在地震动频域非平稳特性的定量描述上较穿零率方法更为精确,可较好地反映多维地震动的频域非平稳特性。 展开更多

关键词 多维地震动 频率非平稳 瞬时频率时程

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基于工程应用的频率时变模型研究

10

作者 董娣 纪金豹 +2 位作者 袁美巧 王赞军 于海阔 《地震研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期155-165,I0004,共12页

对美国NGA数据库中的3551组地震记录按场地条件、震级、震中距进行了分组,采用一维连续小波变换得到每条记录的小波功率谱。研究任意时间处小波功率谱最大值所对应的主频率,并对每个地震动分组内的主频率值做一定时间窗内的均方根处理,... 对美国NGA数据库中的3551组地震记录按场地条件、震级、震中距进行了分组,采用一维连续小波变换得到每条记录的小波功率谱。研究任意时间处小波功率谱最大值所对应的主频率,并对每个地震动分组内的主频率值做一定时间窗内的均方根处理,分别采用线性函数、指数函数和指数三角函数模型来拟合得到的主频率随时间变化的曲线,最后分析了场地条件、震级和震中距对频率时变曲线的影响,并给出了每个分组内水平向和竖直向地震动主频率随时间变化的模型参数。结果表明:地震动主频率随时间的增大逐渐减小,但是竖直向要比水平向衰减得快一些。 展开更多

关键词 地震动 时频特性 小波变换 频率非平稳

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基于时-频包线函数的多点地震动合成

11

作者 俞瑞芳 阿布都瓦里斯 俞言祥 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第S1期161-166,共6页

地震动频率非平稳特性对结构响应有重要影响。本文通过引入随频率变化的包线函数,近似模拟地震动频率的非平稳特性,建立了能够考虑地震动频率非平稳特性的空间相关多点地震动的合成方法。实例分析表明,本文给出的拟合方法能够较好地反... 地震动频率非平稳特性对结构响应有重要影响。本文通过引入随频率变化的包线函数,近似模拟地震动频率的非平稳特性,建立了能够考虑地震动频率非平稳特性的空间相关多点地震动的合成方法。实例分析表明,本文给出的拟合方法能够较好地反映地震动频率的非平稳特性,强调地震动时程在下降段的低频成分。由于在本文给出的模拟方法中,可以采用不同的时-频分析工具构建随频率变化的强度包线函数,所以非常适合于工程应用。 展开更多

关键词 频率非平稳 包线函数 多点地震动 地震动合成 相干函数

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基于时-频包线的非平稳地震动合成及其对结构非线性响应的影响 被引量：11

12

作者 曲国岩 俞瑞芳 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期198-208,共11页

地震动频率非平稳特性对结构的非线性响应有重要影响。引入具有统计参数的时-频包线函数来近似模拟地震动频率非平稳特性,建立了以反应谱为目标的非平稳地震动拟合方法。以天然地震动为种子,设计了4种时程拟合方案,得到了满足相同目标谱... 地震动频率非平稳特性对结构的非线性响应有重要影响。引入具有统计参数的时-频包线函数来近似模拟地震动频率非平稳特性,建立了以反应谱为目标的非平稳地震动拟合方法。以天然地震动为种子,设计了4种时程拟合方案,得到了满足相同目标谱的4组加速度时程,结果分析表明,(1)本文建立的地震动拟合方法,能够很好地保留原始地震动的非平稳特性和持续时间,且拟合精度较高;(2)基于实际地震动提取的时-频包线函数,能够较好地模拟地震动频率的非平稳特性;(3)基于统计参数定义的时-频包线函数能够近似模拟地震动频率非平稳特性,与真实地震动频率随时间的变化规律符合较好。以这4组地震加速度时程作为输入,分别对层数为7层和15层的规则钢筋混凝土框架结构进行三维非线性时程分析,结果表明,采用仅考虑强度非平稳特性的地震输入,存在低估规则钢筋混凝土结构非线性响应的风险,因此在人工合成地震动中应该考虑其频率的非平稳特性,合理估计结构的非线性响应,保证结构设计的安全性。 展开更多

关键词 随机振动 地震动 结构非线性响应 频率非平稳特性 地震动合成

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非平稳地震动时程的渐进谱研究 被引量：6

13

作者 张翠然 陈厚群 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期1475-1481,共7页

分别采用窗口滑移、Kameda多重滤波和Nakayama窄带滤波方法得到El Centro NS地震记录的渐进谱,经比较,选择Nakayama方法用于本文的渐进谱研究。分析了有限带宽白噪声、强度非平稳时程与实际地震记录的渐近谱,发现可从渐进谱分布规律的... 分别采用窗口滑移、Kameda多重滤波和Nakayama窄带滤波方法得到El Centro NS地震记录的渐进谱,经比较,选择Nakayama方法用于本文的渐进谱研究。分析了有限带宽白噪声、强度非平稳时程与实际地震记录的渐近谱,发现可从渐进谱分布规律的角度解释这些时程的特性差异。在Nakayama方法基础上建立了一个地震动合成模型,指出地震动时程的幅值和频率非平稳应同时与渐进谱和时频非平稳的相位相关。由本文和Kameda模型合成时程与实际地震动记录的渐进谱和相位的对比分析表明,依照本文模型合成时程的渐进谱和相位同时表现为时频非平稳,这与实际地震记录的特性完全相符。 展开更多

关键词 地震动时程 渐进功率谱 Nakayama方法 幅值和频率非平稳

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空间相关多点非平稳地震动合成及其对大跨结构响应的影响 被引量：7

14

作者 俞瑞芳 曲国岩 张冬锋 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1013-1023,共11页

首先引入具有统计参数的时-频包线函数,近似模拟地震动频率的非平稳特性,建立了能够匹配多目标的空间相关多点非平稳地震动拟合方法,实现了近似定量控制输入地震动特性的目标;然后以天然地震动为种子,分别采用3种不同的包线函数基于多... 首先引入具有统计参数的时-频包线函数,近似模拟地震动频率的非平稳特性,建立了能够匹配多目标的空间相关多点非平稳地震动拟合方法,实现了近似定量控制输入地震动特性的目标;然后以天然地震动为种子,分别采用3种不同的包线函数基于多个拟合目标进行地震加速度时程的模拟,建立了满足不同频谱特性的地震动输入方案;最后分别采用一致和多点地震动输入模式,对大跨结构进行非线性响应分析。结果表明:(1)建立的空间相关多点非平稳地震动拟合方法,能够较好地模拟地震动频率非平稳特性及空间变化,且拟合精度较高,能够实现对输入地震动的定量控制;(2)具有统计参数的时-频包线函数能够较好地表征地震动频率非平稳特性,与真实地震动频率随时间的变化规律符合较好;(3)无论采用一致或多点地震动输入模式,仅考虑地震动强度非平稳特性,存在低估结构非线性响应的风险;(4)对于大跨结构,一致地震动输入模式存在低估桥梁结构位移响应的风险。因此,大跨结构抗震分析中应合理刻画地震动时间-空间耦合特性,估计结构的非线性响应,保证结构设计的安全性。 展开更多

关键词 大跨结构 多点地震动合成 空间变化 频率非平稳特性 结构非线性响应

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基于渐进谱的幅值和频率非平稳人造地震动拟合 被引量：6

15

作者 张翠然 陈厚群 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2008年第3期24-32,共9页

在Priestley渐进谱和常用反应谱拟合技术基础上,提出一种拟合目标渐进谱生成幅值和频率非平稳地震动加速度时程的方法。由Nakayama方法获得目标渐进谱,定义[0,2π]的随机数作为初始相位。在迭代过程中考虑渐进谱和相位的影响,同时调整... 在Priestley渐进谱和常用反应谱拟合技术基础上,提出一种拟合目标渐进谱生成幅值和频率非平稳地震动加速度时程的方法。由Nakayama方法获得目标渐进谱,定义[0,2π]的随机数作为初始相位。在迭代过程中考虑渐进谱和相位的影响,同时调整合成时程的渐进谱和相位,直到满足迭代的收敛要求。本文方法合成时程不仅保留目标渐进谱的时频非平稳特性,相位也具有与实际地震动相符合的时频非平稳性。时程的相关分析表明,输入不同初相位合成的时程在统计上互不相关。 展开更多

关键词 渐进谱 幅值和频率非平稳 地震动加速度时程

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根据渐进谱的统计规律生成地震加速度时程 被引量：6

16

作者 张翠然 陈厚群 李敏 《地震学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期409-418,共10页

基于美国西部80条基岩上的近场强震记录,采用Nakayama方法生成记录的渐进谱,并参照Kameda方式,用统计方法建立了根据震级、距离等地震参数预测渐进谱的统计模型.提出一种以渐进谱为目标谱的生成幅值和频率非平稳地震加速度时程的迭代方... 基于美国西部80条基岩上的近场强震记录,采用Nakayama方法生成记录的渐进谱,并参照Kameda方式,用统计方法建立了根据震级、距离等地震参数预测渐进谱的统计模型.提出一种以渐进谱为目标谱的生成幅值和频率非平稳地震加速度时程的迭代方法.由于考虑了渐进谱幅值和相位的相互影响,所生成的时程的相位也是时频非平稳的,并在相位调整中识别了相位谱增量符号以加速迭代收敛进程.最后根据统计回归的目标渐进谱模型和本文提出的拟合目标渐进谱的方法,可生成不同震级、距离条件下的幅值和频率均非平稳的地震加速度时程. 展开更多

关键词 渐进谱 幅值和频率非平稳 模拟地震加速度时程

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地震波频率非平稳对土石坝非线性结构响应影响研究 被引量：5

17

作者 张饶 金峰 +1 位作者 黄杜若 刘宁 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期926-938,共13页

地震动具有频率非平稳性的特征,对结构动力响应存在显著影响。本文发展基于小波包变换的人工地震波随机模拟方法,生成了一系列匹配目标加速度反应谱、能量累积过程和重要持时,同时具有特定频率非平稳性的人工地震波。以美国Success土石... 地震动具有频率非平稳性的特征,对结构动力响应存在显著影响。本文发展基于小波包变换的人工地震波随机模拟方法,生成了一系列匹配目标加速度反应谱、能量累积过程和重要持时,同时具有特定频率非平稳性的人工地震波。以美国Success土石坝为例,研究了地震动频率非平稳性对土石坝非线性结构响应的影响。结果表明,控制模拟地震波的频率非平稳性,对土石坝结构响应有着更好的无偏估计,平稳地震波会低估坝体响应。 展开更多

关键词 频率非平稳性 土石坝 非线性结构响应 人工地震波 小波包变换

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特大型桥梁桩基完全非平稳随机地震反应分析 被引量：4

18

作者 王志华 陈国兴 胡庆兴 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期172-177,共6页

考虑地震动的随机性及频率和强度非平稳性,利用作者所提出的基于强度和能量控制的随机地震动模型,建立了非平稳随机地震反应分析方法。以某特大型桥梁群桩基础为研究对象,将群桩-土-桥墩结构体系作为一个整体进行了特大型桥梁桩基非平... 考虑地震动的随机性及频率和强度非平稳性,利用作者所提出的基于强度和能量控制的随机地震动模型,建立了非平稳随机地震反应分析方法。以某特大型桥梁群桩基础为研究对象,将群桩-土-桥墩结构体系作为一个整体进行了特大型桥梁桩基非平稳随机地震反应分析。首先,基于目标加速度时程的强度和能量信息确定了作为输入的加速度时-频演变功率谱密度;其次,分析了非平稳随机过程激励下自由场和桥梁桩基相互作用体系的地震反应,探讨了非平稳随机过程激励下的群桩-土-桥墩结构动力相互作用;最后,通过比较强度非平稳随机过程和完全非平稳随机过程激励下桥梁桩基相互作用体系的地震反应,探讨了频率非平稳性对相互作用体系地震反应的影响。 展开更多

关键词 非平稳 随机过程 群桩-土-桥墩相互作用 频率非平稳性 地震反应

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2014年鲁甸6.5级地震强震动频率非平稳特性相关分析 被引量：2

19

作者 刘琼仙 邱志刚 +1 位作者 杨黎薇 林国良 《地震研究》 CSCD 北大核心 2016年第4期613-621,共9页

以2014年云南鲁甸6.5级地震的加速度记录为研究样本,分别对强震动三分量的加速度时程进行持续时间与穿零率分析,通过对三分量记录间频率特性差异的研究,总结了鲁甸6.5级地震中强震动记录三个分量的相对峰值持时离散特点,以及穿零率随震... 以2014年云南鲁甸6.5级地震的加速度记录为研究样本,分别对强震动三分量的加速度时程进行持续时间与穿零率分析,通过对三分量记录间频率特性差异的研究,总结了鲁甸6.5级地震中强震动记录三个分量的相对峰值持时离散特点,以及穿零率随震中距的走势特征,侧重分析了强震动频率的非平稳变化。 展开更多

关键词 鲁甸地震 频率非平稳特性 持时 穿零特性

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龙门山断层破裂的频率非平稳特性 被引量：2

20

作者 李启成 郭雷 +1 位作者 何书耕 齐庆杰 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期865-871,共7页

为研究地震过程中的频率非平稳特性,对近年来龙门山断层发生的两次大地震:汶川大地震和芦山大地震的近断层地震记录进行频谱分析。结果表明:相对于芦山地震有较大走向滑动分量的汶川地震,大多数位于汶川地震断层滑动前方的台站接收到更... 为研究地震过程中的频率非平稳特性,对近年来龙门山断层发生的两次大地震:汶川大地震和芦山大地震的近断层地震记录进行频谱分析。结果表明:相对于芦山地震有较大走向滑动分量的汶川地震,大多数位于汶川地震断层滑动前方的台站接收到更高的频率成分,位于断层滑动后方的台站接收到的地震波频率较低;尽管芦山地震断层相对汶川地震有较小的走向滑动分量,但仍然可以得出与汶川地震相同的结论,不同的是虽然芦山地震沿断层面向上方向分量大,但是其同一台站东西、南北、竖直三方向分量记录幅值相当。把芦山地震三分量记录变换到走向和沿断层面向上方向,证实了沿断层面向上方向高频成分更丰富。在断层滑动前方接收到的地震波频率较高,在断层滑动后方接收到的频率较低,这正是多普勒效应影响的结果。由于多普勒效应的客观存在,其对频率非平稳特性的影响与震源、传播路径和场地效应一样具有普遍性;所以,工程场地接收到的地震波的频率不仅取决于震源、传播路径、场地效应,还取决于断层滑动速度(多普勒效应)。 展开更多

关键词 地震 频率非平稳特性 多普勒效应 龙门山断层

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