基于物理随机地震动模型的汶川地震参数统计与检验.pdf

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1、第31卷第3期结构1：程师Vo1．31．No．32015年6月StructuralEngineersJun．2015基于物理随机地震动模型的汶川地震参数统计与检验李宗财刘威(1．同济大学建筑工程系，上海200092；2．同济大学土木工程防灾国家重点试验室，上海200092)摘要利用工程地震动物理随机函数模型，对汶川地震实测数据进行了随机参数统计分析，给出了相应的地震动模型参数的概率分布。采用等分布序列选点方法对基本随机参数的概率空间进行剖分选出代表点集，并采用波群叠加方法生成了地震动时程样本集合，计算了反应谱样本集合。进而，比较了实测地震记录反应谱和反

2、应谱样本集合的统计特征量，对地震动的物理随机函数模型进行了验证。关键词随机函数模型，汶川地震，参数统计，反应谱ParametricStatisticsandValidationofWenchuanEarthquakeBasedonPhysicalStochasticModelofGroundMotionLIZongcai，LIUWei'(1．DepartmentofStructuralEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；2．StateKeyLaboratoryforDisasterRedu

3、ctioninCivilEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)AbstractBasedOilaphysicalrandomfunctionmodelofgroundmotion，therandomphysicalparametersforWenchuanEarthquakewereanalyzedandtheprobabilitydensityfunctionsfortheseparameterswerederived．Auniformlydistributedsequencesmetho

4、dwasemployedtoselecttherepresentativepointsetsintheprobabilityspaceoftheserandomparametersandasuperpositionmethodisusedtogeneratethesamplesofgroundmotions．Then，theresponsespectrumsofthesesamplesarecalculated．Bycomparingstatisticalfeaturesofresponsespectrabetweentherealisticgroun

5、dmotionrecordsandthegeneratedgroundmotionsamples，thephysicalstochasticmodelofseismicgroundmotionisvalidated．Keywordsrandomfunctionmodel，WenchuanEarthquake，parametricstatistic，responsespectrum为了克服经典随机地震动模型的局限性，艾1引言晓秋和李杰在2009年建立了考虑工程场地物理机制的随机地震动Fourier幅值谱模型。安自实测地震时程具有较强的随机性。为了描述辉和

6、李杰通过对Fourier幅值谱和累计相位地震动的随机性并研究其对结构响应的影响，一谱进行建模，给出了比较完整的地震动物理随机般将地震动过程抽象为随机过程¨j，并通常采用函数模型，并对模型中的随机参数进行了统计。功率谱模型描述地震动的随机特性。但功率谱模2011年，王鼎和李杰基于地震动产生的“震型仅反映了地震动随机过程的二阶统计特征，无源一传播途径一局部场地”的物理机制，提出了法描述随机地震动的高阶数值统计特征，也无法具有物理背景的工程地震动物理随机函数模型，描述地震动的非平稳特性。发展了用于合成地震动时程样本的波群叠加方收稿日期：2014—08—27基

7、金项目：国家自然科学基金(51278380)联系作者。Email：lzc—i07@163．cornStructuralEngineersVo1．31，No．3EarthquakeandWindResistance法，并根据场地类型对大量实测地震动时程进行了参数识别。基于上述背景，本文采用文献[5]3汶川地震随机参数识别和统计中模型，对汶川地震进行了参数统计，给出了针对于汶川地震的随机参数的统计特征值。进而，采选取2008年汶川地震(M=8．0)中震中距用等分布序列选点方法获得了地震动时程样()小于468km范围东西方向(EW)和南北方本集合并计算了样本

8、集合的反应谱。通过比较样向(NS)各137条地震记录进行参数识别和统本集合的反应谱和实测地震动