[发明专利]一种基于建筑物地震响应等效的爆破地震波模型构造方法

权利要求书

1.一种基于建筑物地震响应等效的爆破地震波模型构造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：选择实测爆破地震波速度信号v₀(t)作为待模拟信号；

S2：将爆破地震波速度信号v₀(t)转换为加速度信号a₀(t)；

S3：利用时程分析法计算建筑结构分析对象在加速度信号a₀(t)作用下的结构响应，并记录顶层速度响应的幅值；

S4：将爆破地震波速度信号v₀(t)进行多分辨小波分解和重构，确定能量比例达10％以上的重构子信号的主频f_i和幅值A_i；

S5：构造待模拟信号的爆破地震波模型，如下式所示：

其中：

ω_i为主频f_i对应的角频率，ω_i＝2πf_i；

A_g为地震波调幅系数，为保持模拟信号与待模拟爆破地震波信号的幅值A₀相等，取n为满足条件的重构子信号数目；

e^-at为衰减函数，其中参数a为一常数；

S6：采用S3步骤中的同一时程分析法，计算参数a取不同值时同一建筑结构分析对象在S5步骤所构造的爆破地震波模型作用下的顶层速度响应幅值，记录与S3步骤中的顶层速度响应幅值结果相同时的a的具体取值；

S7：将S6步骤中求出的具体a值代入S5步骤所构造的模型中，得到基于建筑物地震响应等效的爆破地震波模拟信号的具体表达式。

2.根据权利要求1所述的基于建筑物地震响应等效的爆破地震波模型构造方法，其特征在于，爆破地震波速度信号v₀(t)通过如下公式转换为加速度信号a₀(t)：

式中，Δt为采集速度列的时间步长，t_j为第j个时间步长对应的时刻，a₀(t_j)为t_j时刻对应的加速度值，k为采集速度列的数据点总数。

3.根据权利要求1所述的基于建筑物地震响应等效的爆破地震波模型构造方法，其特征在于，步骤S4中主频f_i和幅值A_i的具体求解过程为：分解层数以分解后的频带宽度达20Hz以内来确定，假定爆破地震波信号v₀(t)分解层数取m时符合要求，则信号v₀(t)在经小波分解和重构后可以得到m+1个子频带，以v_l(t)表示第l个子频带上的单支重构信号，则总信号可表示为：

然后求出每个频带上重构子信号的主频、幅值及能量比例，从而确定出能量比例达10％以上的重构子信号vv_i的主频f_i和幅值A_i，其中，i＝1，2…..n，n为满足条件的重构子信号数目。

4.根据权利要求1所述的基于建筑物地震响应等效的爆破地震波模型构造方法，其特征在于：利用时程分析法中的Wilson-θ法计算建筑结构分析对象在加速度荷载作用下的结构响应。

5.根据权利要求1所述的基于建筑物地震响应等效的爆破地震波模型构造方法，其特征在于：小波基函数取db8。