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题名地震动演变功率谱模型参数的统计建模
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作者
范颖霏
姜云木
刘章军
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机构
武汉工程大学土木工程与建筑学院
三峡大学水利与环境学院
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室
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出处
《地震工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期126-135,145,共11页
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基金
国家自然科学基金(52108444,51778343)
武汉工程大学第十三届研究生教育创新基金项目
湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目(T2020010)。
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文摘
工程上常将规范反应谱拟合的确定性取值作为地震动演变功率谱参数,这虽然便于工程应用,但同时存在明显弊端:一方面,参数并非从实测强震记录中获得,具有较强的经验性;另一方面,确定性参数生成的地震动样本过于规则,且工程特性单一,无法全面地反映地震动的随机性。为了克服上述难题,从PEER的NGAGWest2地震动数据库中筛选1766条主轴方向的实测强震记录,并根据《中国地震动参数区划图》建议的场地类别和聚类方法划分为15组;随后,识别实测强震记录的演变功率谱参数,并结合K-S检验和BIC信息准则,确定每个参数最优概率模型;最后,根据演变功率谱参数统计建模结果,结合降维方法,生成了Ⅱ类场地与Ⅲ类场地的代表性时程。与《建筑抗震设计规范》中建议取值不同,研究参数来源于实测地震动,且具有随机性,避免地震动样本工程特性的单一化和规则化。
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关键词
参数识别
全随机性地震动
实测记录
统计建模
降维模拟
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Keywords
parameter identification
fully stochastic ground motion
measured records
statistical modeling
dimension reduction simulation
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分类号
P315.9
[天文地球—地震学]
TU311.3
[建筑科学—结构工程]
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题名给定地震场景下的随机地震动降维模拟
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作者
阮鑫鑫
范颖霏
刘章军
姜云木
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机构
信阳师范大学建筑与土木工程学院
武汉工程大学土木工程与建筑学院
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室
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出处
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期353-361,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(51978543,51778343)
湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目(T2020010)资助。
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文摘
建立了一种可根据地震场景预测和模拟随机地震动加速度过程的降维模型。首先,挑选了1 766条实测强震记录,根据断层类型和场地类别进行了分组,并识别了各组地震动的演变功率谱参数;然后,基于地震场景参数和演变功率谱参数,训练了两者的高斯过程回归模型(GPRM),并采用K-fold交叉验证法,验证GPRM预测的有效性和精确性;最后,基于非平稳随机过程的谱表示法,通过引入随机函数的降维思想,实现了在给定地震场景下的随机地震动降维模拟。数值算例表明,预测的样本在频谱、峰值、强震持时等方面均与实测记录保持一致,体现了本文方法良好的工程适用性。这为地震动目标地区提供较为合理的人工地震动数据以及工程结构的随机地震反应分析与可靠性评价奠定了基础。
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关键词
实测地震动记录
地震场景
参数识别
高斯过程回归
非平稳地震动过程
降维模拟
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Keywords
measured ground motion records
earthquake scenario
parameter identification
Gaussian process regression
nonstationary ground motion process
dimension-reduction simulation
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分类号
P315.9
[天文地球—地震学]
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