[發明專利]能夠表征地面永久位移的近斷層地震加速度時程擬合方法

有效

• 申請號: 201910630179.1
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110389379B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 俞瑞芳;張斌
• 申請（專利權）人: 中國地震局地球物理研究所
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30;G01V1/32
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 惠磊

1.一種能夠表征地面永久位移的近斷層地震加速度時程擬合方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步、形成初始地震加速度時程

根據已知的目標加速度反應譜生成初始地震加速度時程a₀(t)，或從實際地震記錄中挑選與目標加速度反應譜符合較好的加速度記錄作為初始地震加速度時程a₀(t)；所述目標加速度反應譜是基于加速度傳感器測量結果的統計分析得到；

第二步、對初始地震動進行第一次基線調整

采用濾波函數對初始地震動進行高通濾波，經過第一次基線調整后的加速度時程定義為a₀₁(t)；

第三步、提取地震加速度時程第二次基線校正參數

對加速度時程a₀₁(t)進行積分，獲得相應的速度時程v₀(t)和位移時程d₀(t)，然后提取第二次基線校正的參數；

第四步、基于多目標的地震加速度時程調整

將目標反應譜離散為頻率為ω₁，ω₂，…，ω_M的M個單自由度體系，對每個頻率控制點依次進行調整；

完成M個控制點的第一輪調整后，保存調整后的時程為a₂(t)，并調整加速度峰值為目標值；對加速度時程a₂(t)進行積分得到相應的速度時程v₂(t)，然后對速度時程進行線性擬合；

最后將加速度時程減去偏移量，完成第二次基線校正和對永久位移的控制；

第五步、對目標參數的評估

采用經過以上調整的加速度時程a₂(t)計算相應的加速度反應譜、峰值加速度、速度及位移時程，評價對預設的目標參數的滿足情況，如果不滿足目標參數，則以a₂(t)作為新的時程，從第三步開始確定新的基線校正參數，重復上述步驟，直到獲得滿足所有目標的加速度、速度和位移時程。

2.根據權利要求1所述的能夠表征地面永久位移的近斷層地震加速度時程擬合方法，其特征在于，第三步中，基線校正參數的提取過程如下：

(1)開始偏移零位移的時間t₁

從位移時程d₀(t)的終點t_end等間隔向前取點為t₁，即t₁＝t_end-n·Δ，Δ為時間間隔；然后用直線d_n＝d_0,n-a_f,n·t擬合t₁到t_end這段的位移時程，利用擬合參數a_f,n計算時移斜率比k_n＝a_f,n+1/a_f,n，當k_n首先出現急劇變化的點對應的時間即為t₁；

(2)峰值加速度對應的時間t_pga

峰值加速度對應的時間t_pga為加速度時程幅值絕對值最大值對應的時間；

(3)永久位移的起始時間t₂

定義未校正位移d₀(t)最后與時間軸交叉的時間為t_d0，取t₃＝max[t_pga,t_d0]，然后取t₃到記錄結束的每個時刻為t₂，即t₂＝t₃+n·Δt，Δt為時間間隔，利用二次函數擬合t₂到t_end的位移時程，并從加速度時程中減去偏移量對初始地震加速度時程進行校正，計算校正后位移時程在t₂到t_end時間段的平坦度最大來確定t₂的取值，

式中r是t₂到t_end時間段的校正位移時程和其擬合直線的線性相關系數，b是t₂到t_end時間段的校正位移時程的最小二乘回歸直線斜率，σ為校正后位移時程t₂到t_end時間段的方差。