人工地震波依据三角级数法.docx

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人工地震波依据三角级数法

武汉@桥梁隧道799084759

采用shinozuka的方法来模拟平稳化后的随机地面运动加速度

其中：

强度包线：

P——反应超越概率。

S——功率谱密度函数。

∆ω——频谱分度（rad/s）。

SaT（ω）——给定的目标加速度反应谱。

φk——均匀分布在0~2π之间的随机数。

具体matlab程序如下：

%形成人工波主程序

w=[0.04:

0.02:

0.1,0.15:

0.05:

3.0,3.2:

0.1:

5.0]';%频谱范围

wn=length（w）;

TT=30;%持时

dltw=2*pi/TT;%Δw

ag=zeros（30/0.02+1,1）;

sw=0;

kist=0;

forn=0:

30/0.02

ckn=0;

fori=1:

wn

ck=sqrt（4*sw1（w（i））*dltw）;

ckn=ck*cos（w（i）*n*0.02+rand

（1）*2*pi）+ckn;

end

ag1（n+1）=ckn;

ag2（n+1）=ft（n*0.02）;

ag（n+1）=ft（n*0.02）*ckn;

end

t=0:

0.02:

30;

subplot（221）

plot（t,ag）

title（'地震波'）

xlabel（'t=0:

30（s）'）

ylabel（'ag（m/s2）'）

subplot（222）

plot（t,ag1）

title（'功率谱密度函数（随机后）'）

xlabel（'t=0:

30（s）'）

ylabel（'∑Ck*cos（）（m/s2）'）

subplot（223）

plot（t,ag2）

title（'强度包线'）

xlabel（'t=0:

30（s）'）

ylabel（'ξ（m/s2）'）

%强度包线子程序

functionksit=ft（t）

t0=2;

tn=10;

c=0.2;

ift>=0&&t<=t0

ksit=（t/t0）^2;

elseift>t0&&t

ksit=1;

else

ksit=exp（-c*（t-tn））;

end

end

%计算功率密度函数子程序

functionsw=sw1（w）

T=2*pi/w;

ksi=0.05;

r=0.9+（0.05-ksi）/（0.5+5*ksi）;

eit1=0.02+（0.05-ksi）/8;

eit2=1+（0.05-ksi）/（0.06+1.7*ksi）;

Tg=0.4;%第二类场地第二组

amax=0.8;%七度区多遇地震

if（T>0&&T<0.1）

st=0.45*amax/eit2+（amax-0.45*amax/eit2）/0.1;

elseifT>0.1&&T

st=amax;

elseifT>Tg&&T<5*Tg

st=（Tg/T）^r*amax;

else

st=（0.2^r-eit1/eit2*（T-5*Tg））*amax;

end

p=0.9;%P为反应超越概率，一般取0.85

sw=ksi/（pi*w）*st^2/log（-pi/（w*T）*log（1-p））;

end