利用金井清功率谱三角级数法模拟人造地震波

资 源 简 介

利用金井清功率谱三角级数法模拟人造地震波

详 情 说 明

地震工程中经常需要模拟人造地震波用于结构抗震分析，金井清功率谱与三角级数法结合是经典的地震波生成方法。该方法通过将地震动视为由多个不同频率、相位和幅值的简谐波叠加而成，能够较好地反映实际地震动的频谱特性。

该方法的核心在于将目标功率谱分解为离散频率分量，每个频率分量对应一个三角级数项。金井清功率谱考虑了地震动的非平稳特性，比传统的白噪声或过滤白噪声模型更能反映真实地震动特征。杜修力教授在此基础上进行了改进，增加了ad1和ad2两个修正项，分别对高频和低频部分进行调整，使生成的时程更符合工程需求。

在MATLAB实现时，首先需要确定目标功率谱参数，包括特征频率、阻尼比等，然后进行频率离散化。每个离散频率点处的幅值由功率谱密度函数确定，相位角则随机生成。通过傅里叶逆变换将所有分量叠加，即可得到时域地震波。杜修力修正项通常以附加滤波或幅值调整的方式引入，用于优化特定频段的模拟效果。

这种方法生成的地震波既可用于确定性分析，也可作为随机振动分析的输入，是结构抗震研究中重要的基础工具。