基于EMD的长周期地震动分量提取方法
2021-05-21谭潜李英民杨永斌
土木与环境工程学报 2021年3期
关键词:方法
谭潜,李英民,杨永斌
(1.中机中联工程有限公司,重庆 400039;2. 重庆大学 土木工程学院,重庆 400045)
在实际地震记录形成过程中,存在各种成分地震波的叠加(图1)[1],故地震记录的主要特性由其主要成分特性来表达更具代表性。对地震动原始记录的分析处理是以往研究地震动的主要方向,其忽视了地震动分量分析,而地震记录中存在长周期分量的事实不能否认[2]。在长周期地震动界定中,徐龙军等[3]以规准反应谱的离散性分析为基础,指出地震动的反应谱特征与地震记录的长周期分量是不可忽视的两个方面。对地震记录各类分量的提取和分析是确定地震动类型的可靠方法。地震动分量提取方法与信号分析方法息息相关。学者们在信号处理方法的基础上提出了相关分量提取方法,Khanse等[4]利用傅里叶变换方法确定频率,结合巴特沃斯滤波器对地震记录进行分量分离,提取出长周期地震动脉冲分量,进而对相应的位移反应进行分析评估;陈红等[5]采用分数阶伽柏变换对地震信号进行时频分析,其中一项重要的应用就是利用分数阶伽柏变换来进行分数域谱分解,同时,也可以提取频域中的不同尺度和不同方向上的特征,优势明显;Baker[6]以小波理论为基础,提取地震记录分量,从而对脉冲和非脉冲的地震记录进行识别,具有较好的区分度,但是,不能对地震动分量的特性进一步的描述是此方法的不足;Mallat分解与重构是一种基于多尺度分析的小波变换分离分量的关键技术,赵国臣等[7]将其引入到地震记录分量提取中,认为是一种有效的方法;……
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