[发明专利]地震动合成方法及系统

权利要求书

1.一种地震动合成方法，该方法包括步骤：

S1.确定多阻尼目标加速度反应谱和目标峰值位移；

S2.获得初始地震动时程；

S3.通过叠加窄带时程对所述初始时程进行调整，使其多阻尼加速度反应谱和峰值位移分别逼近所述多阻尼目标加速度反应谱和所述目标峰值位移，获得目标地震动时程；

S4.若所述目标地震动时程满足设定的精度要求，则所述目标地震动时程即为要获得的最终地震动时程，否则返回步骤S3。

2.如权利要求1所述的地震动合成方法，其特征在于，所述多阻尼目标加速度反应谱和目标峰值位移通过地震安全性评价工作计算得出，或通过抗震设计规范的规定确定。

3.如权利要求1所述的地震动合成方法，其特征在于，步骤S2中，基于功率谱与反应谱之间的转换关系，利用三角级数叠加法获得所述初始地震动时程。

4.如权利要求1所述的地震动合成方法，其特征在于，步骤S3进一步包括步骤：

S3.1通过叠加窄带时程对初始加速度时程进行调整，使其加速度反应谱逼近所述多阻尼目标加速度反应谱；

S3.2通过叠加窄带时程对所述调整后的初始时程进行再调整，使其峰值位移等于所述目标峰值位移。

5.如权利要求4所述的地震动合成方法，其特征在于，步骤S3.1进一步包括：

S3.11构造线性单自由度振子，输入地震动加速度；

S3.12构造增量窄带时程；

S3.13根据所述增量窄带时程，在频域内确定需要叠加在输入地震动上的增量校正时程；

S3.14将所述增量校正时程叠加在加速度时程上，得到调整后的加速度时程。

6.如权利要求5所述的地震动合成方法，其特征在于，步骤S3.2进一步包括：

S3.21构造增量窄带位移时程；

S3.22根据所述增量窄带位移时程，确定需要叠加在所述调整后的加速度时程上的增量校正时程；

S3.23将所述增量校正时程叠加在所述调整后的加速度时程上，得到再调整后的加速度时程，从而得到再调整后的峰值位移。

7.如权利要求6所述的地震动合成方法，其特征在于，所述调整后的加速度时程计算公式如下：

ag(i)(t)=ag(i)(t)+Δag(i)(t;ωj,ζk)]]>

其中，a_g⁽ⁱ⁾(t)为输入地震动加速度时程，Δa_a⁽ⁱ⁾(t；ω_j，ζ_k)为所述增量校正时程，ω_j为线弹性单自由度振子的有阻尼自振圆频率，ζ_k为该振子的阻尼比，

Δag(i)(t;ωj,ζk)=F-1[F[Δaa(i)(t;ωj,ζk)]Ha(ω,ωj,ζk)]]]>

Δa_a⁽ⁱ⁾(t；ω_j，ζ_k)为所述增量窄带时程，且

Δaa(i)(t;ωj,ζk)=ΔS(i)(ωj,ζk)sinΔωj[t-ts(i)(ωj,ζk)]Δωj[t-ts(i)(ωj,ζk)]cosω0,j[t-ts(i)(ωj,ζk)]]]>

ΔS⁽ⁱ⁾(ω_j，ζ_k)为a_g⁽ⁱ⁾(t)的反应谱与目标谱之间的差值，且

ΔS(i)(ωj,ζk)=sgn[aa(i)(ts(i)(ωj,ζk);ωj,ζk)][ST(ωj,ζk)-Sa(i)(ωj,ζk)]]]>

S_a⁽ⁱ⁾(ω_j，ζ_k)为a_g⁽ⁱ⁾(t)在ω_j与ζ_k处的反应谱，S_T(ω_j，ζ_k)为所述多阻尼目标加速度反应谱，t_s⁽ⁱ⁾(ω_j，ζ_k)为S_a⁽ⁱ⁾(ω_j，ζ_k)出现的时刻，F和F^-1分别表示Fourier变换和逆变换算子，H_a(ω；ω_j，ζ_k)为线性单自由度体系绝对加速度反应的传递函数，且

Ha(ω;ωj,ζk)=ωn,j2+2iζkωn,jωωn,j2-ω2+2iζkωn,jω]]>

i为虚数单位，即i²＝-1，ω_n，j为线性单自由度体系无阻尼自振圆频率，即