基于快速傅里叶变换的地震波加速度构成及其幅频特性研究.pdf

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1、第36卷第3期地震学报Vo1．36，NO．32O14年5月(417-424)ACTASEISMOLOGICASINICAMay，2014付荣，傅荣华，付安生．2014．基于快速傅里叶变换的地震波加速度构成及其幅频特性研究．地震学报，36(3)：417—424．doi：10．3969／j．issn．0253—3782．2014．03．007．FuR，FuRH，FuAS．2014．Compositionandamplitude—frequencycharacteristicsofgroundmotionacceleration

2、basedonfastFouriertransformanalysis．ActaSeismologicaSinica，36(3)：417—424．doi：10．3969／j．issn．0253—3782．2014．03．007．基于快速傅里叶变换的地震波加速度构成及其幅频特性研究付荣傅荣华付安生”1)中国山西晋中030620山西省第三地质工程勘察院2)中国成都610059成都理工大学环境与土木工程学院摘要根据2008年汶川Ms8．0地震广元曾家台(GYZJ)的强震记录，运用Matlab软件对东西向55—75S的加速度时程进

3、行快速傅里叶变换，得到有限复傅里叶系数，从而将离散的加速度记录转化为加速度随时间变化的函数表达式．该表达式中包含了5O组不同频率的正弦波和余弦波，由此确定了地震波加速度的主要构成．经回归分析可知，函数计算值与原始记录的相关系数R为0．9，拟合程度良好；利用SeismoSignal软件对地震波加速度时程进行谱分析，结果表明在原来的波中频率约为2．8Hz的谐振分量振幅最大且O一1OHz这一频段的波最为丰富．这一结果与函数表达式中频率与振幅的分布基本吻合，为深入研究汶川地震的动力特性及其对山体动力效应的分析提供了重要的理论依据，

4、具有广阔的应用前景．关键词强震记录加速度快速傅里叶变换幅频特性doi：10．3969／j．issn．0253—3782．2014．03．007中图分类号：P315．31文献标志码：ACompositionandamplitude—frequencycharacteristicsofgroundmotionaccelerationbasedonfastFouriertransformanalysisFuRong，’'FuRonghuaFuAnsheng1)TheThirdInstituteofGeologicalEngine

5、eringRec0a5snnfP。ShanxiJinzhong030620，China2)CollegeofEnvironmentandCivilEngineering，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu610059，ChinaAbstract：Thispaperanalyzedthestronggroundmotionrecordsofthe2008WenchuanMs8．0earthquakeatthestationGYZJ，andusedMatlabsoftwaretocarr

6、yonthefastFouriertransformontheaccelerationrecordsofE—Wcompo—nentin55—75S。andthenobtainedafunctionexpressionoftheaccelerationvariationwithtime．Theexpressioncontains50groupsofsineandcosinewaveswithdifferentfrequencies，whicharethemaincompositionoftheseismicwave．Acor

7、relationcoefficientof0．9deducedfromregressionanalysisshowswel1fit—tingbetweenthecalculatedvaluesandobservedrecords．Inaddition，weused*基金项目国家自然科学基金(41072228)资助．收稿日期2013—04—18收到初稿，2013-09—02决定采用修改稿十通讯作者e—mail：fu—rong20080808@163．corn418地震学报theSeismoSignalsoftwaretoan

8、alyzethespectrumofthegroundmotionacceler—ation．Ourresultsshowthattheharmoniccomponentwithfrequencyof2．8Hzintheorigina1wavehasthemaximumamplitudeandadomi