Identification of acceleration pulses in near-fault ground motion using the EMD method

In this paper, response spectral characteristics of one-, two-, and three-lobe sinusoidal acceleration pulses are investigated, and some of their basic properties are derived. Furthermore, the empirical mode decomposition （EMD） method is utilized as an adaptive filter to decompose the near-fault pulse-like ground motions, which were recorded during the September 20, 1999, Chi-Chi earthquake. These ground motions contain distinct velocity pulses, and were decomposed into high-frequency （HF） and low-frequency （LF） components, from which the corresponding HF acceleration pulse （if existing） and LF acceleration pulse could be easily identified and detected. Finally, the identified acceleration pulses are modeled by simplified sinusoidal approximations, whose dynamic behaviors are compared to those of the original acceleration pulses as well as to those of the original HF and LF acceleration components in the context of elastic response spectra. It was demonstrated that it is just the acceleration pulses contained in the near-fault pulse-like ground motion that fundamentally dominate the special impulsive dynamic behaviors of such motion in an engineering sense. The motion thus has a greater potential to cause severe damage than the far-field ground motions, i.e. they impose high base shear demands on engineering structures as well as placing very high deformation demands on long-period structures.     

地震动反应谱与相位差谱的关系

研究了地震动相位差谱与反应谱的关系，从中发现相位差谱通过影响单自由度体系反应时程的形状来影响地震动反应谱．在相位差谱均值一定的前提下，减小其方差将使反应谱增大，反之将使反应谱减小．在相位差谱方差固定时，增大其均值的斜率将使反应谱值减小，反之将加大反应谱．相位差谱作用于反应谱时阻尼在其中起着重要作用，随着阻尼的增大，相位差谱对反应谱影响越来越明显．阻尼的增大使得相位差谱对放大倍数谱的影响逐渐减小．      

局部加密傅里叶谱分析ZOOMFT的介绍

文献〔1〕介绍了局部加密的傅氏谱的算法。本文阐明了其基本思想和主要步骤并给出一个实用的计算程序和算例,供有关人员参考。     

1976年唐山地震近、远场加速度的半经验合成

本文建立一非均匀唐山地震断层模型，它由北东30的南段和北东50的北段两个大的走滑断层组成，总长114 km、总地震矩为1.41020 Nm；而每一走滑断层又分别由长为37 km和20 km的两个子断层组成．震中定在南段和靠近南、北两段走滑断层的交汇处．用ML5.7、MS6.9的余震记录作经验格林函数，用考虑大小地震不相似的改进的经验格林函数法分别合成唐山地震主震(MS7.8)的近、远场加速度时程．远场合成加速度时程的峰值、持时、反应谱与真实记录符合较好；近场合成结果与唐山地震烈度分布符合较好．合成的唐山地震的近场最大加速度峰值达1.1 g，这与近年发生的一些大震中记录到的近场最大加速度峰值接近．      

关于地震危险性估计中不确定性的统一分析

本文首先全面回顾了国内外现有地震危险性估计中的不确定性分析方法, 指出了其中存在的问题。同时, 通过分析认为, 不确定性可以分为随机、模糊及知识不完备三类, 它们均与知识不完备性相关, 因而可以进行统一分析。由此, 基于随机标值点过程理论, 给出了地震危险性估计的一般表达式；基于全概率理论, 给出了地震危险性估计中不确定性的统一分析表达式；最后, 探讨了本文提出的地震危险性估计中不确定性分析方法与国内外主要不确定性分析方法的关系。分析表明, 它们只是本文的特例。      

缺乏强震观测资料地区地震动参数的估算方法

本文提出了一个在缺乏强震观测资料的地区估算地震动参数的新方法。建议方法的基点是:(1)缺乏强震观测资料的地区有烈度衰减资料,参考地区则既有地震动衰减资料又有烈度衰减资料;(2)在震级相同的条件下,利用烈度与地震动参数的换算关系求得所需要的地震动衰减规律。文中利用几个地区已知的地震动和烈度衰减资料对建议的方法作了比较验证。使用本文建议的方法可直接估算重点工程抗震设计所需要的场地地震动参数,也可供修改我国抗震规范规定设计地震动时参考。     

用随机模拟方法研究设定地震地面运动

用随机模拟方法研究设定地震地面运动可分两步进行：（1）采用中小地震的数字观测资料确定研究区路径、场地参数;（2）把确定的参数应用到研究区的强地面运动随机模拟中. 为此,本文首先采用了一种可行的方法,分离软基岩场地效应和非弹性衰减的影响,并把二者分别确定出来. 研究区北部中软基岩场地的平均效应在2～4Hz频率范围为15倍左右;研究区的S波品质因子为QS＝278f[KG*2]0.346. 把这些参数用于研究区的场地和路径模型中,并选择单拐角频率震源谱模型,随机模拟了研究区未来中强地震可能在北天山中段可能造成的地面运动,模拟加速度时程和反应谱可以服务于本地区的地震灾害预测和建筑物可靠性验算.     

地震断层作用下埋地管线的反应分析

本文在王汝梁分析方法的基础上，提出一种物理概念明确、简单实用而又保证其精确度的计算方法。在该方法中作某些简化便可退化到Newmark-Hall或Kennedy方法上。本文还找到一个无量纲的物理量,它与管子与断层的夹角、断层的错距、管子的直径、壁厚和管土间的摩擦系数有关，其物理意义为管截面内轴向应变与弯曲应变的比值，当它在个范围内变化时，管中应变以弯曲应变为主，当它在另一个范围内变化时，管中应变轴向应变为主。     

交错网格有限差分和随机过程模拟强震地面运动比较

利用三维交错网格有限差分技术和随机过程两种方法,对同一场地模拟强震地面运动, 比较和分析两者得到的加速度时程曲线及反应谱之间的差异. 结果表明, 前者模拟的地震波低频成分比较多,后者高频成分较多;而且三维交错网格有限差分的模拟结果,能够较好地反映盆地放大效应.      

层状地基土双自由度集总参数模型的参数识别

在土-结构的动力相互作用简化分析中,常采用双自由度集中参数模型简化土层.这种模型适合各向同性的单一土层,而实际工程场地的地基土多是各向异性的成层土层.为了将这一模型应用于此类土层,本文根据实际地震动记录,提出了一种变阻尼最小二乘反分析方法,可用来识别模型中的各个参数值.文中提出的方法具有适用范围广、计算精度较高的优点,并已通过编制FORTRAN程序加以实施和应用.