[发明专利]一种地震动摇摆分量获取方法

摘要

本发明公开了一种地震动摇摆分量获取方法，本发明引入地震摇摆转角位移的傅里叶幅值谱与地面竖向速度的傅里叶幅值谱形状相似的原理，作为改进的谱比法中阈值选取的约束条件，从而进一步优化改进的谱比法；本发明利用优化后改进的谱比法获取的摇摆分量的低频成分，依据弹性波动理论的推导公式，确定P波与SV波的位移势函数之间的比例系数；最终利用弹性波动理论的推导公式，得出包含全频率成分的地震摇摆分量。该发明有效的结合两类获取地震摇摆分量方法的优势，克服了彼此的缺陷，实现了地震摇摆分量的有效获取。

主权项

1.一种地震动摇摆分量获取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对地震时单摆式地震仪记录的未修正地震动水平和竖向加速度时程进行分解；并根据地震水平和竖向加速度时程的各低频部分小波系数的差异性确定阈值；步骤2：采用软阈值函数，根据已确定的阈值，对水平分量小波系数进行阈值处理，处理后重构出受地震摇摆转角位移时程影响的分量除以g得到该地震的地震摇摆转角位移时程步骤3：将步骤2中获取的地震摇摆转角位移时程的傅里叶幅值谱与记录的竖向速度时程的傅里叶幅值谱进行对比，观察二者的形状与走势是否相似；若不相似，则返回步骤2，重复上述步骤；若相似则进行下一步骤；步骤4：对获得的地震摇摆转角位移时程进行两次求导，获得摇摆转角加速度时程；步骤5：将步骤4中获得的摇摆转角加速度时程进行快速傅里叶变换，由于此摇摆分量主要含低频成分，因此选则一频率，使得摇摆转角加速度时程的各频率分量的能量主要集中在该频率以下，并将小于该频率的各频率分量用于后续计算；从而得到摇摆转角加速度时程各低频分量对应的振幅值，记频率为ω_i的分量的振幅值为步骤6：对未修正地震动水平和竖向加速度时程进行快速傅里叶变换，并记水平和竖向加速度时程频率为ω_i的分量的振幅值分别为和步骤7：利用步骤5中摇摆转角加速度时程各频率分量的振幅值以及步骤6中对应频率的竖向加速度时程分量的振幅值根据弹性波动理论的推导公式进行数值求解，求得各频率条件下的比例系数ε，而后对所求的各频率条件下的比例系数取平均值，记为步骤8：利用步骤6中地震竖向加速度时程各频率分量的振幅值以及确定的根据弹性波动理论的推导公式采用数值解法，求得摇摆转角加速度时程各频率分量对应的振幅值步骤9：利用步骤8得到的摇摆转角加速度时程全频率成分的振幅值对步骤6中竖向加速度时程进行快速傅里叶变换后得到的各频率成分的实部和虚部进行成比例的调整，使得调整后各频率成分的振幅值与对应频率的相等；而后对调整后的各频率成分的实部和虚部进行逆快速傅里叶变换，即可得到包含全频率成分的地震动摇摆分量。