CN119439256A 基于s变换的反应谱匹配空间变化多点地震动生成方法、系统及终端 （哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)）

基于S变换的反应谱匹配空间变化多点地震本发明公开了基于S变换的反应谱匹配空间站点的种子地震动反应谱匹配后的第一中间地动算法得到各站点的相干地震动反应谱匹配后得到的同步相位洗牌因子对第二中间地震动的S变换系数进行相位更新；根据相位更新后的S变精度且保持地震动相干性的多点反应谱匹配地2根据获取的种子地震动和各站点的目标反应谱，采用单点反应谱匹配地震计算各站点的所述第一中间地震动的时频功率谱根据各站点的所述相干地震动和所述目标反应谱，采用单点反应分别对各站点的所述相干地震动和所述第二中间地震动进行S变换，得到各站点的所利用各站点的所述同步相位洗牌因子对各站点的所述第二中间地震动的S变换系数进行相位更新，将各站点相位更新后的S变换系数在时域上积分得到各站点相位更新后的傅对各站点相位更新后的傅里叶系数进行逆傅里叶变换，得到各站点的第三中间地震2.根据权利要求1所述的基于S变换的反应获取种子地震动和各站点的目标反应谱，对所述种子地震动进根据各站点的所述目标反应谱和所述种子地震动的实际反在各站点需要进行幅值调整的频率点处对所述种子地震动进行S变换，得到所述种子地震动的S变换系数，利用所述第一S变换系数幅值放缩函数对所述种子地震动的S变换系数进行幅值调整，将幅值调整后的所述种子地震动的S变换系数在时域上积分得到各站点对各站点未进行幅值调整的所述种子地震动的傅里叶系数和幅值调整后的所述种子3.根据权利要求1所述的基于S变换的反对各站点的所述第一中间地震动进行S变换，得到各站点的所述第一3;p=-N/2+1,…,N/2，N表示信号长度；Af表示频率间隔；q表示qd:对应的时间间隔的S变换系数；ST(·)表示S变换算子符号；xnewn2(q)表示第z个站点的第一中间地震根据各站点的所述第一中间地震动的S变换系数，计算各站点的所述第一中间地震动;其中，TFPSDZ表示第z个站点的第一中间地震动的时频功率谱密度，*表示复共轭运;44.根据权利要求2所述的基于S变换的反应谱匹配空间对各站点的所述相干地震动进行傅里叶变换，得到各站点的所根据各站点的所述目标反应谱和所述相干地震动的实际反在各站点需要进行幅值调整的频率点处对所述相干地震动进行S变换，得到所述相干地震动的S变换系数，利用所述第二S变换系数幅值放缩函数对所述相干地震动的S变换系数进行幅值调整，将幅值调整后的所述相干地震动的S变换系数在时域上积分得到各站点对各站点未进行幅值调整的所述相干地震动的傅里叶系数和幅值调整后的所述相干5.根据权利要求3所述的基于S变换的反;根据各站点的所述相干地震动的S变换系数，计算得到各站点的所5表示第z个站点的相干地震动的S变换系数的虚部，表示第z个站对各站点的所述第二中间地震动进行S变换，得到各站点的所述第二;表示第z个站点的第二中间地震动；表示xnewz2(qA)在频率点根据各站点的所述第二中间地震动的S变换系数，计算得到各站点的所述第二中间地表示第个站点的第二中间地震动的S变换系数根据各站点的所述相干地震动的相位和所述第二中间地震动的相6.根据权利要求5所述的基于S变换的反应谱匹征在于，所述利用各站点的所述同步相位洗牌因子对各站点的所述第二中间地震动的S变换系数进行相位更新，将各站点相位更新后的S变换系数在时域上积分得到各站点相位更利用各站点的所述同步相位洗牌因子对各站点的所述第二中间地震动的S变换系数进;6其中，表示第个站点相位更新后的第二中间地震动的S变换系将各站点相位更新后的所述第二中间地震动的S变换系数在时域上积分得到各站点相;。7.根据权利要求1所述的基于S变换的反对各站点相位更新后的所述第二中间地震动的傅里叶系数进行逆计算各站点的所述第三中间地震动的实际反应对于每个站点，在所有需要进行反应谱匹配的频率点处，判断所实际反应谱值与目标反应谱值的最大相对误差是若否，则将所述第三中间地震动作为对应站点的相干地震动，重第一中间地震动模块：用于根据获取的种子地震动和各站反应谱匹配地震动算法得到各站点的所述种子地震动进行反应谱匹配后的第一中间地震相干地震动模块：用于计算各站点的所述第一中间地震动的第二中间地震动模块：用于根据各站点的所述相干地震动和点反应谱匹配地震动算法得到各站点的所述相干地震动进行反应谱匹配后的第二中间地7相位更新模块：用于利用各站点的所述同步相位洗牌因子变换的反应谱匹配空间变化多点地震动生成程序被所述处理器执行时实现如权利要求1_7任一项所述的基于S变换的反应谱匹配空间变化多点地震动生成换的反应谱匹配空间变化多点地震动生成程序，所述基于S变换的反应谱匹配空间变化多点地震动生成程序被处理器执行时实现如权利要求1_7任一项所述的基于S变换的反应谱8[0001]本发明涉及抗震设计技术领域，特别涉及一种基于S变换的反应谱匹配空间变化[0004]本发明的主要目的在于提供一种基于S变换的反应谱匹配空间变化多点地震动生[0005]为实现上述发明目的，本发明提供一种基于S变换的反应谱匹配空间变化多点地得到各站点的所述种子地震动进行反应谱匹配后的第一法得到各站点的所述相干地震动进行反应谱匹配后分别对各站点的所述相干地震动和所述第二中间地震动进行S变换，得到各站点利用各站点的所述同步相位洗牌因子对各站点的所述第二中间地震动的S变换系数进行相位更新，将各站点相位更新后的S变换系数在时域上积分得到各站点相位更新后9在各站点需要进行幅值调整的频率点处对所述种子地震动进行S变换，得到所述种子地震动的S变换系数，利用所述第一S变换系数幅值放缩函数对所述种子地震动的S变换系数进行幅值调整，将幅值调整后的所述种子地震动的S变换系数在时域上积分得到各对各站点未进行幅值调整的所述种子地震动的傅里叶系数和幅值调整后的所述对各站点的所述第一中间地震动进行S变换，得到各站点的所述第一中间地震动;根据各站点的所述第一中间地震动的S变换系数，计算各站点的所述第一中间地;;;;其中，表示空间距离为Δ的两站点间的无偏目标相干函数矩阵，在各站点需要进行幅值调整的频率点处对所述相干地震动进行S变换，得到所述相干地震动的S变换系数，利用所述第二S变换系数幅值放缩函数对所述相干地震动的S变换系数进行幅值调整，将幅值调整后的所述相干地震动的S变换系数在时域上积分得到各对各站点未进行幅值调整的所述相干地震动的傅里叶系数和幅值调整后的所述;根据各站点的所述相干地震动的S变换系数，计算得到各站点的所述相干地震动;对各站点的所述第二中间地震动进行S变换，得到各站点的所述第二中间地震动;其中，表示第z个站点的第二中间地震动的S变换系数，xnewz2(qA)表示第z个站点的第二中间地震动；表示xnewz2(q)在频率点(i+p)df处的傅里叶系数；根据各站点的所述第二中间地震动的S变换系数，计算得到各站点的所述第二中;其中，表示第z个站点的第二中间地震动的S变换系数的相位，表示第个站点的第二中间地震动的S变换系数利用各站点的所述同步相位洗牌因子对各站点的所述第二中间地震动的S变换系;其中，表示第个站点相位更新后的第二中间地震动的S变将各站点相位更新后的所述第二中间地震动的S变换系数在时域上积分得到各站;。动的实际反应谱值与目标反应谱值的最大相对误差是否[0012]为实现上述发明目的，本发明还提供一种基于S变换的反应谱匹配空间变化多点单点反应谱匹配地震动算法得到各站点的所述种子地震动进行反应谱匹配后的第一中间用单点反应谱匹配地震动算法得到各站点的所述相干地震动进行反应谱匹配后的第二中进行S变换，得到各站点的所述相干地震动的S变换系数和所述第二中间地震动的S变换系存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于S变换的反应谱匹配空间变化多点地震动生成程序，所述基于S变换的反应谱匹配空间变化多点地震动生成程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于S变换的反应谱匹配空间变化多点地震动生反应谱匹配空间变化多点地震动生成程序被处理器执行时实现如上所述的基于S变换的反[0016]图1是本发明基于S变换的反应谱匹配空间变化多点地震动生成方法的较佳实施图2是本发明基于S变换的反应谱匹配空间变化多点地震动生成方法的较佳实施图5是本发明基于S变换的反应谱匹配空间变化多点地震动生成系统的较佳实施[0019]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于S变换的反应谱匹配空间变化多现对多点地震动的反应谱同时匹配的基础上保持因调整S变换系数而扰动的地震动相干[0021]本发明基于S变换的反应谱匹配空间变化多点地震动生成方法的较佳实施例，如算法得到各站点的所述种子地震动进行反应谱匹配后的录频率点m(s)df对应的峰值响应发生的时间n(s)A:，记为(m(s)drn(s)d)，其中，点的次序，表示阻尼比，Ns表示需要进行反应谱匹配的频率点个数；m(s)表示频率点m(s)dr对应的频率间隔数。需要说明的是，需要进行反应谱匹配的频率点f(s)，距离f(s)最近的频率点pdf或(p+1)d站点的第一S变换系数幅值放缩函数，并根据各站点的所述第一S变换;点pdf处的值与目标反应谱在频率点pdf处的值不相等，则频率点pdf为需要进行幅值调换系数在时域上积分得到各站点幅值调整后的所述种子地震动的傅;S14：对各站点未进行幅值调整的所述种子地震动的傅里叶系数和幅值调整后的谱匹配后的第一中间地震动xnewn2(q)。[0023]本发明的单点反应谱匹配地震动算法，利用S变换可以视作是傅里叶变换在时域;;;;;其中，表示空间距离为Δ的两站点间的无偏目标相干函数矩阵，S25：对于每个站点，通过叠加不同频率成分的正弦波模拟得到相干地震动这个下三角矩阵包含了生成模拟地震动所需的随机每个频率成分的振幅信息由演变功率谱密度和下三角矩阵以及地震动的采样频率dr共同动算法得到各站点的所述相干地震动进行反应谱匹配S34：对各站点未进行幅值调整的所述相干地震动的傅里叶系数和幅值调整后的z2(q)。的S变换系数，根据各站点的所述相干地震动的S变换系数和所述第二中间地震动的S变换;;;其中，表示第z个站点的第二中间地震动的S变换系数，xnewz2(qA)表示第z个站点的第二中间地震动；表示xnewz2(q)在频率点(i+p)df处的傅里叶系数；;其中，表示第z个站点的第二中间地震动的S变换系数的相位，表示第个站点的第二中间地震动的S变换系数[0032]S5：利用各站点的所述同步相位洗牌因子对各站点的所述第二中间地震动的S变换系数进行相位更新，将各站点相位更新后的S变换系数在时域上积分得到各站点相位更;其中，表示第个站点相位更新后的第二中间地震动的S变;。[0034]生成空间变化多点反应谱匹配地震动的一个关键就是在反应谱匹配的迭代过程S61：对各站点相位更新后的所述第二中间地震动的傅里叶系数进行逆傅里叶变第三中间地震动，直至所述第三中间地震动的实谱值Rr2(f(s),月的最大相对误差不大于设定误差容许值；震动分别匹配各个站点处的目标反应谱，得到各个站点处反应谱匹配后的第一中间地震动，然后计算这些第一中间地震动的时频功率谱密度（Time_FrequencyPowerSpectral2的地震动反应谱匹配结果收敛，图4表示反应谱匹配后站点1和站点2之间仍然保持相干用单点反应谱匹配地震动算法得到各站点的所述种子地震动进行反应谱匹配后的第一中相干地震动模块02：用于计算各站点的所述第一中间地震动的时频功率谱密度，第二中间地震动模块03：用于根据各站点的所述相干地震动和所述目标反应谱，采用单点反应谱匹配地震动算法得到各站点