一种空间相关多点地震动合成的实用模拟方法

在严格的理论公式推导基础上,对多点地震动合成模拟方法加以简化改进.简化方法将行波效应与不相干效应分开考虑,完全避免了复数运算,可有效降低计算量.提出应根据《建筑抗震设计规范(GB50011—2010)》确定多点地震动所需参数,迭代调整多点地震动以满足规范反应谱的要求,提高所得时程的实用性.通过算例对多种现有多点地震动合成方法的准确性加以验证和分析,指出某些方法在没有严格理论推导的基础上人为改变合成公式,导致其所得多点地震动不满足相干性要求,应谨慎使用.     

基于奇异值分解的空间变异地震动模拟

提出一种新的基于奇异值分解的地震动合成方法.该方法在合成多点地震动时采用复功率谱矩阵的奇异值分解,将复功率谱矩阵分解为一个埃尔米特矩阵与其共轭转置矩阵的乘积.该埃尔米特矩阵及其共轭转置矩阵分别由低阶的左、右特征值矩阵及奇异值平方根组成的矩阵近似表示,这一过程极大地降低了复功率谱矩阵的分解难度.算例验证表明:奇异值分解法既能避免科列斯基分解法及特征正交分解法中不合理元素的出现,又可通过分解矩阵的降维节省大量的存储空间,在保证精度的前提下提高合成效率.地震动合成实例计算分析表明使用该方法可快速高效地生成大量模拟点处的地震动时程.     

空间相关非平稳地震动反应谱拟合

为了给大跨度结构的抗震分析提供空间多点相关地震动加速度时程,在前人研究的基础上,提出根据标准设计反应谱合成非平稳空间相关多点地震波的方法.从规范反应谱出发得到功率谱,然后由地震动的空间相关性得到功率谱矩阵,用三角级数法生成各点地震动.生成的地震波具有地震动的空间相关性,同时还考虑了强度和频率的双重非平稳性, 在保证相关性的前提下对初始波进行修正使其反应谱与规范反应谱逼近.数值算例表明,利用该方法生成的地震动加速度反应谱具有较高的拟合精度,合成的多点时程可用于大坝等延伸结构多点激励的地震动输入.     

两种典型空间结构多维多点激励下抗震分析

采用三角级数法模拟生成满足给定的相干函数和考虑三维地震分量相关性的非平稳人造地震动,基于直接输入位移法建立了地震动多维多点激励时程分析模型.选取两种典型大跨度空间结构为研究对象,分别计算分析了两种结构在地震动一维一致激励、一维多点激励和多维多点激励下的反应,并对多维多点激励下不同视波速情况引起的结构反应进行了对比分析.分析结果表明:地震动多点激励下两类结构大多数杆件的最大受力大于一致激励作用,多维多点激励下杆件内力计算结果与单维多点激励下的结果变化规律基本相似,单维多点激励给出偏于不安全的结果,不同的地震波视波速情况多维多点激励作用对大跨度结构地震反应影响很大.     

基于多点激励位移输入模型的跨断层桥梁地震动输入方法

探讨了多点激励位移输入模型对跨断层桥梁的适用性,并针对包含永久地面位移的时程曲线在基线校正过程中存在的问题提出了一种改进的基线修正方法.利用该方法对集集地震中距发震断层最近的10个强震台站地震动记录进行基线校正,校正后的永久地面位移与GPS测站同震位移运动方向一致,数值相近,由此验证了该方法的合理性,所得位移时程曲线可作为多点激励位移输入模型的地震动输入.以某跨断层桥梁为例,分别采用多点激励位移输入模型和多点激励加速度输入模型计算结构地震响应.结果表明,基于多点激励位移输入模型的地震动输入方法能够真实模拟断层错动引起的结构残余变形与内力,符合实际震害特征;而基于多点激励加速度输入模型的地震动输入方法则未考虑该残余变形与内力,故可能导致不合理的计算结果.     

空间地震动作用下大跨度拱桥地震响应分析

基于空间非平稳地震动场模型,应用谐波合成法模拟生成了用于空间地震动输入的地震动加速度时程。在此地震动输入下,以重庆菜园坝大桥作为模型原型,采用时程分析方法详细研究了此种大跨度拱与刚构组合桥在一致输入、行波输入和多点输入下的地震响应特性。分析结果表明,地震动空间变化对主拱的轴力和拱桥跨中构件对称反应影响显著,使其大部分反应明显增大;而刚构的大部分内力都有减小。     

随机有限断层法在汶川强地震动模拟中的应用

在总结了国内外地震动模拟技术基础上,研究了5.12汶川大地震加速度时程的特点和合成方法,采取网格划分的方式,利用随机有限断层方法逐点合成了各网格点处的加速度时程,并绘制了加速度等值线图,分析了此次强地震动的分布特点.研究结果对研究发震时断层附近地区建(构)筑物的破坏原因、程度等与地震动强度间的关系,进而提高结构的防灾减灾能力具有十分重要的意义.     

已知地震记录的多点地震动仿真

为寻求大跨度结构分析所需的合理地震动输入,给出了一种基于已知地震记录的多点地震动合成法,该方法使用AR模型估计谱函数,利用多元线性预测对未知输入点地震动进行预测,通过高斯随机抽样来反应地震动的随机因素,并采用分窗叠加的办法反应时变特性.通过比较合成地震动与该处真实地震记录说明了该合成方法具有准确性和合理性,可以为大跨度结构抗震计算提供参考.     

非平稳空间变化地震作用下的大跨斜拉桥响应分析

大跨度工程结构的地震响应分析和抗震设计必须考虑地震动的空间变化效应。以大跨斜拉桥为工程背景,提出了一个空间变化地震动的时变相干函数模型,利用谱表现方法对地震动位移时程进行了模拟。建立了斜拉桥的有限单元模型,计算了其在非平稳空间变化地震作用下的响应。结果表明:提出的时变相干函数模型能够用于各向异性空间变化地震动的样本模拟;提高阻尼系数能够有效增强阻尼器耗能能力,进而增强结构抗震能力,但阻尼系数对阻尼器耗能能力的影响会出现饱和现象。     

随机有限断层法在汶川强地震动模拟中的应用

在总结了国内外地震动模拟技术基础上,研究了5．12汶川大地震加速度时程的特点和合成方法,采取网格划分的方式,利用随机有限断层方法逐点合成了各网格点处的加速度时程,并绘制了加速度等值线图,分析了此次强地震动的分布特点．研究结果对研究发震时断层附近地区建（构）筑物的破坏原因、程度等与地震动强度间的关系,进而提高结构的防灾减灾能力具有十分重要的意义．     

基于均匀圆阵的信源相干结构的估计

提出了一种估计均匀圆阵信源相干结构的方法,该方法首先利用空间预处理技术将阵元空间内的均匀圆阵变换成模式空间内的均匀线阵,然后在模式空间内对该均匀线阵进行平滑处理,形成平滑子阵序列,获得平滑秩图。该平滑秩图与信源相干结构有着特定的对应关系,利用该关系以及信源估计准则可最终估计出信源相干结构。实验证明该方法是一种较为有效的检测方法,可基于均匀圆阵成功地估计出信源的相干结构。     

相干体技术算法研究及其在地震资料解释中的应用

相干体技术用于检测地震波同相轴的不连续性 ,可以用来识别断层、特殊岩性体、河道等 ,为三维地震资料解释提供了技术手段。相干体技术算法已从最初的互相关算法发展到相似算法、本征结构算法 ,并从时域发展到频域。用协方差矩阵的形式综合了相干体技术的 3种算法 ,论述了各种算法的优、缺点和适用条件 ,并讨论了三维相干数据体在地震资料解释中几个方面的应用。研究结果表明 ,对于不同的解释目的 ,可以选择效率和精度合适的算法 ,得到的相干体可以为地震解释提供丰富的信息。     

多尺度相干体信息的融合及应用

文章将三维相干技术与小波多尺度分析相结合,利用多尺度相干分析理论,提出了分频计算相干切片图像融合处理方法。该方法可以突出特定频带通道的地质异常体,提高对地质异常体的识别能力,为储层预测提供了一种新的思路和方法。     

一种新的相干信源互耦自校正算法

针对互耦效应下相干信源的波达方向（direction of arrival,DOA）估计问题,提出一种基于阵列接收数据一阶统计量的解相干及互耦自校正算法.算法利用阵元接收数据的一阶统计量构造伪协方差矩阵,理论推导证明,互耦系数已从理想导向矢量中剥离,且该矩阵的秩与信源相关性无关,仅与信源个数相等,即实现了信源的解相干及互耦自校正,因此通过对重构矩阵进行一次特征分解即可实现DOA估计.此外,对算法的子空间估计性能及由互耦系数导致的测角模糊性进行了分析,结果表明该算法实现过程简单,计算量小,在低信噪比和短快拍数时仍具有很高的估计性能.仿真结果验证了算法的有效性.      

暂态稳定分析中的角加速度同调识别法

根据对影响机组摇摆的角加速度的讨论，将同调识别进行初始角加速度分组、同调机组群相互笔非同调机组的影响三步筛选，得出复杂系统听同调机组群。以算例说明了本文所提出的同调识别法的步骤并验证了该方法是正确有效     

树枝状沉淀相的形貌研究

在铁铝黄铜中,Fe_3Al 沉淀呈立方形、花瓣状和树枝状三种形貌.TEM(透射电镜)观察分析表明,这三种形貌反映了沉淀相在粗化过程中的三个阶段.由于基体β′相和沉淀相的晶体结构十分相似,两者的点阵常数又正好是一倍之差,Fe_3Al 初析出时和基体共格.粗化过程中,沉淀颗粒沿<111>晶向生长,这导致了共格的失配和形貌的转化.     

相干性对PIE成像方法的影响

分析了相干性对PIE（Ptychographic Iterative Engine）成像技术的影响,指出光源相干性不理想将会引起再现结果中各个频谱分量强度相对于其真实值发生相对变化,而且这种变化随着相干系数的降低而逐步增大.由于实际再现结果是很多可能再现像的线性组合,因而往往包含很多的噪声或细节扭曲,同时当物体衍射能力较弱而零级衍射很强的情况下,高阶衍射间的干涉可以忽略,所得的再现结果相对于原始物体有明显的相位对比度弱化,但由于衍射场仅仅发生强度的减弱而相位并未改变,所以再现像仍然可以较好地反应物体的真实结构信息.     

光波经补偿器和偏振片后的透射光强

结合光波的相干矩阵,详细分析了光波经补偿器和偏振片后的透射光强,并通过对圆偏振光与自然光、椭圆偏振光与部分偏振光经补偿器和偏振片后透射光强的研究,得到了一些有意义的结论,指出了对偏振光理解中存在的一些模糊认识,加深了对光波的偏振特性及其微观图像的理解。     

基于对等移动客户端的缓存一致性分析

在移动计算环境中,保证缓存有效性的一个重要的因素就是维护缓存一致性。通过分析传统的缓存一致性策略,提出一种基于对等移动客户端的缓存策略,它是在基于窗口的时间戳策略的基础上,引入对等客户端的概念,使得每个移动客户端可以作为临时的虚拟服务器,来发送缓存信息。模拟实验表明,这种方法很好地提高了移动缓存命中率,在一定程度上维护了移动缓存一致性。