基于物理随机地震动模型的汶川地震参数统计与检验
2015-03-21李宗财
结构工程师 2015年3期
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)
1 引言
实测地震时程具有较强的随机性。为了描述地震动的随机性并研究其对结构响应的影响,一般将地震动过程抽象为随机过程[1],并通常采用功率谱模型描述地震动的随机特性。但功率谱模型仅反映了地震动随机过程的二阶统计特征,无法描述随机地震动的高阶数值统计特征,也无法描述地震动的非平稳特性。
为了克服经典随机地震动模型的局限性,艾晓秋和李杰[2]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。安自辉和李杰[3-4]通过对 Fourier幅值谱和累计相位谱进行建模,给出了比较完整的地震动物理随机函数模型,并对模型中的随机参数进行了统计。2011年,王鼎和李杰[5-6]基于地震动产生的“震源-传播途径-局部场地”的物理机制,提出了具有物理背景的工程地震动物理随机函数模型,发展了用于合成地震动时程样本的波群叠加方法,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]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,采用等分布序列选点方法[7]获得了地震动时程样本集合并计算了样本集合的反应谱。通过比较样本集合的反应谱和实测地震动记录反应谱的统计特征量,对随机地震动物理函数模型进行了验证。
