基于规范反应谱的全非平稳地震动过程模拟

在经典的两类演变功率谱模型基础上,建议了另两类全非平稳地震动过程的演变功率谱模型。为生成与规范反应谱一致的全非平稳地震动时程,将地震动加速度过程分解为两个独立的随机过程,其一为已知演变功率谱的全非平稳地震动过程,其二为修正的非平稳地震动过程。对于第一个随机过程,应用非平稳过程模拟的谱表示-随机函数方法,即可生成代表性时程集合及其平均反应谱。对于第二个随机过程,其演变功率谱是由调制函数和功率谱密度函数组成,而功率谱密度函数则由第一个随机过程的平均反应谱与规范反应谱的拟合误差计算得到。通过对第二个随机过程演变功率谱的修正,可使合成后的全非平稳地震动过程的平均反应谱与规范反应谱拟合一致。最后,算例验证了此方法的有效性和实用性。

多点多维全非平稳地震动场的降维模拟

首先,在多点一维全非平稳地震动场的随机模型基础上,导出了多点多维全非平稳地震动随机场基于相干函数矩阵的谱分解统一表达式。同时,通过引入随机函数的约束形式,实现了多点多维地震动随机场的降维模拟。其次,根据多维地震动三分量强度调制函数中参数相关性的回归结果,给出了Ⅰ0类场地的三维地震动四段强度调制函数的参数取值。最后,以三维地震动的松岛丰模型为基础,采用四段强度调制函数、Clough-Penzien时变功率谱以及复合相干函数模型,生成了空间相关多点多维全非平稳地震动的代表性样本,数值算例验证了所提方法的有效性。由于该方法生成代表性样本集合的概率信息完备,进而可与概率密度演化方法相结合,以实现随机地震作用下大型复杂空间结构的精细化动力反应分析以及抗震可靠性评价。