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通過地震波復現衡量TecPlat六自由度地震模擬試驗平臺性能
發布時間:2020-02-28 10:51

  地震波復現是衡量TecPlat六自由度地震模擬試驗平臺主要性能的方法之-,數據文件給出了三向同時的激振時,XYZ向的地震波輸出,輸入地震波為El-Centro地震波,地震波復現的ASD誤差小于5%。

  淺源地震波地表特性表現為:縱波先到達,數秒后橫波到達,縱橫波之間會夾雜面波等復合波形,不同的震動頻率,以及疊加面波的運動特性。

  另外,專業級別的地震以烈度來表示,從不同的臺站數據可以觀測不同的感受。

  通過研究地震形成的原因,了解地震運動的機理,有助于模擬和再現地震波的信號。因此本方案將在地震的波形種類和形成原因的基礎上,通過MathLab分析地震運動的工程特點,通過相關地震資料,對地震的波形種類和傳播特性等方面進行分析。當地震發生時,由于地殼深處產生急速地物質破裂和物質運動,是產生地震運動的地震源。這種波動通過連續性的地球介質,由地球內部向地球的表層四周傳播開去,形成了一種在連續介質中傳播的彈性波,稱為地震波。依據傳播形式地震波通??梢苑譃榭v波(P波)、橫波(S波)、面波(L波),縱波是推進波,在地震時,該波是從斷裂處以相同的速度向各個方向傳播開去,并沿著傳播方向產生向前向后的振動,它主要引起的是地面的上下振動,破壞性比較弱;橫波又稱剪切波,這種波是在垂直于傳播方向產生的振動,傳播速度相對較慢,但是它能引起地面強烈的前后、左右抖動,破壞性相對較強。因此在現實中人們感受總是先顛后抖,并且總是感受到晃動比較明顯。面波主要是由在地表面相遇縱波和橫波疊加而產生的混合波,主要沿著地面傳播,且振幅大、能量大,因此是對地表面建筑物的破壞和人員傷亡的主要因素。

  地震波是一種頻帶較寬的非平穩隨機信號,是時間和空間上復雜的函數,同時地震波也與地震烈度、地質條件、傳播介質等方面都有關,可通過MathLab來描述它?,F有獲得模擬地震運動數據的方法有種:一種是基于自然地震記錄數據;二是基于工程地震模型的人工擬合地震波。

  考慮到在實際過程中,很難完整、詳細、準確地記錄某次地震中波形數據,同時由于地震波的隨機性比較大,地震波的運動規律很難用一個確定的函數來描述。實踐中為了模擬地震運動,通常采用基于工程地震模型的人工擬合地震波的生成方法,MathLab采用的基于三角函數疊加形成地震波方法和基于小波理論的人工地震波的形成方法等。來判斷是否符合地震波相應的級別和烈度地震運動特征,然后依據相似性原理,將地震波數據進行處理,來控制TecPlat六自由度地震模擬試驗臺模擬逼真的地震波運動。

  地震模擬實驗平臺TecPlat的加速度頻率響應特性結果如下,輸入隨機波,檢測地震模擬實驗平臺加速度響應的譜(頻譜、功率譜)。圖中給出了平臺滿載情況下隨機波輸入、幅度為0.2g時的Z向響應功率譜。由此可見,在??厍闆r下,頻寬為15Hz左右,經過數控補償后,頻寬可達20Hz。正常情況下可以完全滿足大多數情況下的要求。

關鍵詞: 通過,地震波,復現,衡量,TecPlat,六,自由度,地震,
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