[发明专利]能够表征地面永久位移的近断层地震加速度时程拟合方法

权利要求书

1.一种能够表征地面永久位移的近断层地震加速度时程拟合方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、形成初始地震加速度时程

根据已知的目标加速度反应谱生成初始地震加速度时程a₀(t)，或从实际地震记录中挑选与目标加速度反应谱符合较好的加速度记录作为初始地震加速度时程a₀(t)；所述目标加速度反应谱是基于加速度传感器测量结果的统计分析得到；

第二步、对初始地震动进行第一次基线调整

采用滤波函数对初始地震动进行高通滤波，经过第一次基线调整后的加速度时程定义为a₀₁(t)；

第三步、提取地震加速度时程第二次基线校正参数

对加速度时程a₀₁(t)进行积分，获得相应的速度时程v₀(t)和位移时程d₀(t)，然后提取第二次基线校正的参数；

第四步、基于多目标的地震加速度时程调整

将目标反应谱离散为频率为ω₁，ω₂，…，ω_M的M个单自由度体系，对每个频率控制点依次进行调整；

完成M个控制点的第一轮调整后，保存调整后的时程为a₂(t)，并调整加速度峰值为目标值；对加速度时程a₂(t)进行积分得到相应的速度时程v₂(t)，然后对速度时程进行线性拟合；

最后将加速度时程减去偏移量，完成第二次基线校正和对永久位移的控制；

第五步、对目标参数的评估

采用经过以上调整的加速度时程a₂(t)计算相应的加速度反应谱、峰值加速度、速度及位移时程，评价对预设的目标参数的满足情况，如果不满足目标参数，则以a₂(t)作为新的时程，从第三步开始确定新的基线校正参数，重复上述步骤，直到获得满足所有目标的加速度、速度和位移时程。

2.根据权利要求1所述的能够表征地面永久位移的近断层地震加速度时程拟合方法，其特征在于，第三步中，基线校正参数的提取过程如下：

(1)开始偏移零位移的时间t₁

从位移时程d₀(t)的终点t_end等间隔向前取点为t₁，即t₁＝t_end-n·Δ，Δ为时间间隔；然后用直线d_n＝d_0,n-a_f,n·t拟合t₁到t_end这段的位移时程，利用拟合参数a_f,n计算时移斜率比k_n＝a_f,n+1/a_f,n，当k_n首先出现急剧变化的点对应的时间即为t₁；

(2)峰值加速度对应的时间t_pga

峰值加速度对应的时间t_pga为加速度时程幅值绝对值最大值对应的时间；

(3)永久位移的起始时间t₂

定义未校正位移d₀(t)最后与时间轴交叉的时间为t_d0，取t₃＝max[t_pga,t_d0]，然后取t₃到记录结束的每个时刻为t₂，即t₂＝t₃+n·Δt，Δt为时间间隔，利用二次函数拟合t₂到t_end的位移时程，并从加速度时程中减去偏移量对初始地震加速度时程进行校正，计算校正后位移时程在t₂到t_end时间段的平坦度最大来确定t₂的取值，

式中r是t₂到t_end时间段的校正位移时程和其拟合直线的线性相关系数，b是t₂到t_end时间段的校正位移时程的最小二乘回归直线斜率，σ为校正后位移时程t₂到t_end时间段的方差。