基于台阵观测记录的结构强震反应时频分析反卷积方法及应用

基本信息
批准号:51208475
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:王玉石
学科分类:
依托单位:中国地震局地球物理研究所
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘爱文,谢俊举,贺秋梅,李成帅,刘辰
关键词:
强震记录反卷积时频分析强地震动结构强震反应
结项摘要

Strong motion records from structural seismic response observation arrays are of strong non-stationarity, as they contain complex information about the non-stationarity of strong ground motion and the non-linearity of structural dynamic response. The high-resolution time-frequency analysis of structural seismic response accelerograms to identify the slight changes of the structrual vibration modal parameters, could help evaluate the non-linear behaviors of materials, plastic deformation, and cumulative damage of structure buildings under strong ground motion..Referring to the application of deconvolution in the resolution improvement of quadratic time-frequency distributions, this program is designed to remove the weighted moving average effect of wavelets on the energy distribution of structural seismic response accelerograms in time-frequency domain by deconvolution. The deconvolution of the time-frequency amplitude distributions for structural seismic response accelerograms after continuous wavelet transform (or S transform) and the time-frequency amplitude distributions for wavelets themselves, could reconstruct the energy distribution of structural seismic response accelerograms in time-frequency domain with much higher temporal resolution and much higher frequency resolution at the same time. By this suggested higher-resolution time-frequency analysis, several strong motion records from structural seismic response observation arrays accompanied by structrual damages will be analyzed, in order to reveal more details of structural vibration modals varying during earthquakes,and to identify the variant process of natrual frequencies and modal damping ratios from the first to higher-order vibration modals according to the time-frequency distributions of structural seismic response accelerograms on different floors from the basement to the roof.

结构强震反应观测台阵记录中包含了强地震动非平稳性和结构动力反应非线性的综合信息,具有强非平稳性,对其进行高分辨率时变分析以识别结构振动模态参数随时间的细微变化,可以为评价建筑结构在强地震动作用下的材料非线性、塑性变形与累积损伤提供依据。. 本项目拟参照反卷积在提高二次型时频分布分辨率中的应用,通过对连续小波变换(或S变换)后的结构强震反应记录时频幅值分布与小波基自身的时频幅值分布进行反卷积计算,以此消除小波基在时频分析窗口内对结构振动能量分布的加权移动平均作用,从而以更高的时频分辨率重构结构振动能量在时频域内的分布。本项目将对多组伴有结构破坏的结构强震反应观测台阵记录进行高分辨率时频分析,通过分析不同楼层处结构振动能量的高分辨率时频分布揭示结构振动模态时变特性的更多细节,特别是较高阶振动模态参数随时间的变化,识别结构第一阶至较高阶振动模态对应的自振频率和模态阻尼比随时间的变化历程。

项目摘要

结构强震反应观测台阵记录中包含了强地震动非平稳性和结构动力反应非线性的综合信息,具有强非平稳性,对其进行高分辨率时变分析以识别结构振动模态参数随时间的细微变化,可以为评价建筑结构在强地震动作用下的材料非线性、塑性变形与累积损伤提供依据。本项目参照反卷积在提高二次型时频分布分辨率中的应用,通过对连续小波变换后的结构强震反应记录时频幅值分布与小波基自身的时频幅值分布进行反卷积计算,以此消除小波基在时频分析窗口内对结构振动能量分布的加权移动平均作用,从而以更高的时频分辨率重构结构振动能量在时频域内的分布。同时,利用小波滤波来消除频率截断造成的吉布斯现象,以获得稳定的时频分布。对伴有结构破坏的Millikan图书馆和超高层建筑Figueroa at Wilshire大厦的结构强震反应观测台阵记录进行了高分辨率时频分析,通过分析不同楼层处结构振动能量的高分辨率时频分布揭示结构振动模态时变特性的更多细节,特别是较高阶振动模态参数随时间的变化,可识别结构第一阶至较高阶振动模态对应的自振频率随时间的变化历程。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
3

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
4

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
5

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016

王玉石的其他基金

相似国自然基金

1

基于钻孔竖向台阵强震观测记录的场地反应研究

批准号:41372335
批准年份:2013
负责人:王海云
学科分类:D0705
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
2

高可信度并行反卷积及收缩阵反卷积处理器

批准号:68872020
批准年份:1988
负责人:陈鑫根
学科分类:F0109
资助金额:3.90
项目类别:面上项目
3

基于钻井台阵强震动记录的场地土体动力特性识别方法研究

批准号:51708518
批准年份:2017
负责人:王宁
学科分类:E0810
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
4

华北克拉通流动地震台阵观测及深部结构研究

批准号:90914011
批准年份:2009
负责人:艾印双
学科分类:D0404
资助金额:400.00
项目类别:重大研究计划