地震动统一时频谱特性及其在人工合成中的应用

何浩祥　闫维明　韩恩圳

摘要：传统地震动时域或频域理论模型不能充分反映地震动时频域的非平稳性。利用现代信号分析方法可以获得非平稳时变功率谱及演变谱，但缺乏精度评价标准。在理论和计算分析的基础上，确认小波包分解方法是建立时变功率谱的有效工具，并依据时频边缘条件提出时频谱分析精度评价标准。在地震动时频特征统计分析的基础上，认为地震动时频谱由多峰平滑谱和非平稳噪声谱两部分构成。分别建立由多峰平滑功率谱和非高斯频域噪声谱构成的地震动频域谱模型以及由多峰平滑时域能量谱模型和非高斯时域噪声谱模型构成的地震动时域谱模型。由此形成的时频谱模型在时频特性表征、函数表达、精度及多维分析等方面均有较强的统一性。依据统一时频谱进行调整或人工合成的地震动具有良好的精度和强非平稳性。