[發明專利]一種多相位譜迭代的人工波反應譜擬合計算方法

有效

• 申請號: 202011171591.0
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112287291B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 謝皓宇;仉文崗;洪利;黎泳欽;鄒育麟
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16;G06F17/14;G06F17/15;G06K9/00
• 代理公司: 重慶西南華渝專利代理有限公司 50270
• 代理人: 郭桂林

1.一種多相位譜迭代的人工波反應譜擬合計算方法，其特征在于，包括如下步驟，

S1：將設計反應譜S_D(ω_k)轉換為功率譜密度函數并得到對應的傅里葉幅值譜A₀(ω_k)，其中，ω_k表示采樣頻率，并令采樣數量等于K，k＝1，2，…，K；

S2：生成(10×r)×K的隨機相位矩陣

θ_nk＝[0，2π]

其中，r表示迭代的次數；θ_nk代表一個隨機相位，使用馬特賽特旋轉演算法(MersenneTwister)隨機取值于0到2π之間；

S3：S301：將步驟S2的隨機相位矩陣與傅里葉幅值譜A_r-1(ω_k)組合，生成對應的(10×r)條人工地震波G_rn(t_m)，并計算得到(10×r)組反應譜S_rn(ω_k)；

S302：對S_rn(ω_k)求均值，用均值與設計反應譜S_D(ω_k)的誤差對傅里葉幅值譜A_r-1(ω_k)進行迭代得到A_r(ω_k)；其中，n＝1，2，…，(10×r-1)，(10×r)；

S4：重復步驟S2和步驟S3(r-1)次，使用第r次對應的A_r(ω_k)和第r次使用的相位譜矩陣Θ^r_(10×r)×K計算得到最終的平均地震波G(t_m)。

2.根據權利要求1所述的一種多相位譜迭代的人工波反應譜擬合計算方法，其特征在于，步驟S301中以三角函數疊加的方式生成對應的人工地震波G_rn(t_m)：

其中，t_m代表人工地震波的采樣點，采樣數量等于M。

3.根據權利要求2所述的一種多相位譜迭代的人工波反應譜擬合計算方法，其特征在于，步驟S301中得到反應譜S_rn(ω_k)：

其中，ξ代表系統定義的阻尼比，Δt代表人工波在時域的采樣間隔。

4.根據權利要求3所述的一種多相位譜迭代的人工波反應譜擬合計算方法，其特征在于，步驟S302中得到傅里葉幅值譜A_r(ω_k)：

5.根據權利要求1、2、3或4所述的一種多相位譜迭代的人工波反應譜擬合計算方法，其特征在于，使用r＝9、10或11時對應的A_r(ω_k)和第r次迭代時使用的相位譜矩陣計算得到最終的平均地震波。

6.根據權利要求1、2、3或4所述的一種多相位譜迭代的人工波反應譜擬合計算方法，其特征在于，使用r＝10時對應的A₁₀(ω_k)和第10次迭代時使用的相位譜矩陣Θ¹⁰_100×K計算得到最終的平均地震波：

7.根據權利要求5所述的一種多相位譜迭代的人工波反應譜擬合計算方法，其特征在于，使用r＝10對應的A₁₀(ω_k)，使用第10次迭代時使用的相位譜矩陣Θ¹⁰_100×K計算得到最終的平均地震波：