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基于ICEEMDAN的近断层地震动识别方法改进
被引量:
1
1
作者
刘震
吕均琳
马兴亮
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期217-227,共11页
近断层地震动严重威胁重要结构的安全,然而地震动波形复杂导致近断层地震动识别困难,经典Baker识别方法因采用小波技术,而存在母小波与潜在脉冲差异过大,致使识别产生误差。针对该问题,利用具有自适应噪声的完全集成经验模式分解(ICEEMD...
近断层地震动严重威胁重要结构的安全,然而地震动波形复杂导致近断层地震动识别困难,经典Baker识别方法因采用小波技术,而存在母小波与潜在脉冲差异过大,致使识别产生误差。针对该问题,利用具有自适应噪声的完全集成经验模式分解(ICEEMDAN)对Baker方法进行改进,改进方法利用白噪声对信号分解过程进行辅助,从而增强了信号分析方法对地震动这类复杂信号的应对能力。为提高改进方法的识别效率和质量,对太平洋工程抗震中心数据库中的3 655条地震动进行识别。结果表明,由于ICEEMDAN技术的加入改进后的地震动识别方法共识别出192条近断层地震动,比经典Baker方法则识别出的163条近断层地震动多识别出17.79%的近断层地震动。为进一步探讨识别出的近断层地震动的近断层特性,从地震反应谱和地震损伤入手进行分析,两种方式获得近断层地震动反应谱长周期反应剧烈、峰值周期高,有明显的近断层特征;在地震损伤方面,以一典型钢管混凝土拱桥为案例,对两种方式识别出的近断层地震动及远场地震动进行地震响应计算。结果表明,两种方法获得的近断层地震动有着极为相似的地震损伤规律,且均较远场地震动的损伤有明显的增加。综上,两种方法识别出的近断层地震动均有明显的近断层特性,而基于ICEEMDAN技术的改进方法增加了17.79%的近断层地震动数量,将ICEEMDAN技术引入可以利用该技术较强的鲁棒性,从而对波形较为复杂的速度脉冲进行识别,进而在不降低近断层地震动识别质量的前提下,提升Baker识别方法的识别效率和准确性。
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关键词
近断层地震动
识别方法
经验模态分解
小波分解
地震损伤
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职称材料
近断层地震动作用下多塔超高层建筑地震易损性分析
2
作者
蒋莉
刘震
马兴亮
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期273-282,共10页
近断层地震动是一类含有高能速度脉冲的特殊地震动,其周期长、破坏性强、能量集中。多塔超高层建筑相比单塔超高层受力更加复杂,自振周期更长,速度脉冲能量更易输入结构,且可能对各塔造成较大的响应差异,但针对此类特殊情况抗震规范并...
近断层地震动是一类含有高能速度脉冲的特殊地震动,其周期长、破坏性强、能量集中。多塔超高层建筑相比单塔超高层受力更加复杂,自振周期更长,速度脉冲能量更易输入结构,且可能对各塔造成较大的响应差异,但针对此类特殊情况抗震规范并未出台相应条文。对此,以一个三塔超高层建筑为例,以多种近断层、非近断层地震动,及高能速度脉冲为地震动输入,利用大型有限元软件进行地震时程分析,并以层间位移角和最大位移为主要分析对象,对主塔副塔结构进行地震易损性分析。结果表明:算例结构在各种地震动作用下,均可以满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”要求;但近断层地震动对于结构产生的响应远大于非近断层地震动;比较各种损伤状态的损伤概率,近断层地震动较非近断层地震动平均上升11.79%。进一步分析其中高能速度脉冲发现:速度脉冲是造成近断层地震动对结构损伤的重要因素,较小的速度脉冲就有可能对主塔产生较为严重的结构损伤。
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关键词
近断层地震动
多塔超高层
地震的易损性
动力响应
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职称材料
题名
基于ICEEMDAN的近断层地震动识别方法改进
被引量:
1
1
作者
刘震
吕均琳
马兴亮
机构
山东工商学院管理学科与工程学院
常州工
学院
土木建筑
工程
学院
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期217-227,共11页
基金
国家自然科学基金项目(52208461)。
文摘
近断层地震动严重威胁重要结构的安全,然而地震动波形复杂导致近断层地震动识别困难,经典Baker识别方法因采用小波技术,而存在母小波与潜在脉冲差异过大,致使识别产生误差。针对该问题,利用具有自适应噪声的完全集成经验模式分解(ICEEMDAN)对Baker方法进行改进,改进方法利用白噪声对信号分解过程进行辅助,从而增强了信号分析方法对地震动这类复杂信号的应对能力。为提高改进方法的识别效率和质量,对太平洋工程抗震中心数据库中的3 655条地震动进行识别。结果表明,由于ICEEMDAN技术的加入改进后的地震动识别方法共识别出192条近断层地震动,比经典Baker方法则识别出的163条近断层地震动多识别出17.79%的近断层地震动。为进一步探讨识别出的近断层地震动的近断层特性,从地震反应谱和地震损伤入手进行分析,两种方式获得近断层地震动反应谱长周期反应剧烈、峰值周期高,有明显的近断层特征;在地震损伤方面,以一典型钢管混凝土拱桥为案例,对两种方式识别出的近断层地震动及远场地震动进行地震响应计算。结果表明,两种方法获得的近断层地震动有着极为相似的地震损伤规律,且均较远场地震动的损伤有明显的增加。综上,两种方法识别出的近断层地震动均有明显的近断层特性,而基于ICEEMDAN技术的改进方法增加了17.79%的近断层地震动数量,将ICEEMDAN技术引入可以利用该技术较强的鲁棒性,从而对波形较为复杂的速度脉冲进行识别,进而在不降低近断层地震动识别质量的前提下,提升Baker识别方法的识别效率和准确性。
关键词
近断层地震动
识别方法
经验模态分解
小波分解
地震损伤
Keywords
near fault ground motion
identification method
empirical mode decomposition
wavelet decomposition
earthquake damage
分类号
TU973 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
近断层地震动作用下多塔超高层建筑地震易损性分析
2
作者
蒋莉
刘震
马兴亮
机构
常州工
学院
土木建筑
工程
学院
山东工商学院管理学科与工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期273-282,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52208461)。
文摘
近断层地震动是一类含有高能速度脉冲的特殊地震动,其周期长、破坏性强、能量集中。多塔超高层建筑相比单塔超高层受力更加复杂,自振周期更长,速度脉冲能量更易输入结构,且可能对各塔造成较大的响应差异,但针对此类特殊情况抗震规范并未出台相应条文。对此,以一个三塔超高层建筑为例,以多种近断层、非近断层地震动,及高能速度脉冲为地震动输入,利用大型有限元软件进行地震时程分析,并以层间位移角和最大位移为主要分析对象,对主塔副塔结构进行地震易损性分析。结果表明:算例结构在各种地震动作用下,均可以满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”要求;但近断层地震动对于结构产生的响应远大于非近断层地震动;比较各种损伤状态的损伤概率,近断层地震动较非近断层地震动平均上升11.79%。进一步分析其中高能速度脉冲发现:速度脉冲是造成近断层地震动对结构损伤的重要因素,较小的速度脉冲就有可能对主塔产生较为严重的结构损伤。
关键词
近断层地震动
多塔超高层
地震的易损性
动力响应
Keywords
near fault ground motion
multi-tower super high-rise building
seismic vulnerability
dynamic response
分类号
TU318 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于ICEEMDAN的近断层地震动识别方法改进
刘震
吕均琳
马兴亮
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
近断层地震动作用下多塔超高层建筑地震易损性分析
蒋莉
刘震
马兴亮
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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