[發明專利]基于地震脈沖響應譜測定場地卓越周期的方法

有效

• 申請號: 201810184529.1
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108828661B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 范留明
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 涂秀清

1.基于地震脈沖響應譜測定場地卓越周期的方法，其特征在于，具體操作步驟如下：

步驟1.根據巖土工程的勘查結果，確定場地土層數n、地層的密度ρ_i、剪切速度v_i以及地層厚度h_i，其中，i＝1，2，......，n；

步驟2.根據需要計算的精度要求，確定地震脈沖響應持時t_l和時間采樣間隔Δt；

步驟3.根據步驟2得到的地震脈沖響應持時t_l和時間采樣間隔Δt，計算地震脈沖響應持時采樣點數nt；

步驟4.結合步驟1和步驟2確定的參數，計算地震波在各土層中傳播時間采樣點數nt_i和地震波在地層界面處的反射系數R_i，其中，i＝1，2，......，n；

步驟5.根據步驟4得到的各土層中傳播時間采樣點數nt_i和地震波在地層界面處的反射系數R_i，計算各個土層界面的次級地震波時程u_i^d和u_i^p；

所述步驟5中各個土層界面的次級地震波時程u_i^d和u_i^p通過遞推公式4-9計算得到：

u₀^d(j)＝-u₁^p(j-nt₁) (4)

u₁^d(j)＝(1+R₁)u₀^d(j-nt₁)-R₁u₂^p(j-nt₂) (5)

u₁^p(j)＝R₁u₀^d(j-nt₁)+(1-R₁)u₂^p(j-nt₂) (6)

………………………………

u_i^d(j)＝(1+R_i)u_i-1^d(j-nt_i)-R_iu_i+1^p(j-nt_i+1) (7)

u_i^p(j)＝R_iu_i-1^d(j-nt_i)+(1-R_i)u_i+1^p(j-nt_i+1) (8)

………………………………

u_n^p(j)＝R_nu_n^d(j-nt_n) (9)

其中，j＝1，2，......，nt，u_n^p(1)＝1，u₀^d，u₁^d，u₁^p，……，u_i^d，……，u_n^p是關于j的函數，分別表示地震作用下各土層之間的界面0，界面1，……，界面i，……，界面n產生的次級地震波時程；上標d，p分別表示向下，向上傳播的次級波；i表示界面編號，j表示時間樣點序號；

步驟6.通過步驟5得到的界面的次級地震波時程u₀^d，通過函數關系轉換得到脈沖地震動響應時程u₀；

步驟7.將步驟6得到的脈沖地震動響應時程u₀通過進行離散Fourier變換(DFT)獲得脈沖地震動的Fourier譜F(u)；

步驟8.通過分析步驟7得到的脈沖地震動的Fourier譜F(u)，確定場地卓越周期，即在Fourier譜中出現的若干個不連續尖峰狀譜中，選取尖峰極大值點所對應的周期作為場地卓越周期，其中，最大卓越周期為基本卓越周期。