近海域地震动的时频特征与工程特性

利用美国加州及日本相模湾近海域地震台站采集的地震动记录,采用希尔伯特-黄变换方法计算得到近海域地震动时频分布特征;将其加速度反应谱、动力放大系数β谱与不同工程领域抗震设计规范进行对比。研究结果表明:近海域地震动含有丰富的长周期成分,优势能量集中于长周期与特长周期段内;归一化边际谱能量分布与震中距有一定的相关性;近海域地震动水平向分量强度远高于其竖向分量。进一步发现,多数近海域地震动反应谱动力放大系数β谱峰值远超目前常用规范标准反应谱的平台值,也就是近海域地震动反应谱的中长周期值远大于现有抗震设计规范的取值,采用现有陆域地震动设计规范开展近海工程地震安全性设计存在风险。近海域地震动长周期特性在大跨桥梁、油气平台等重大近海工程设计中应得到充分关注。