如何利用反应谱生成地震波

之前有小伙伴问我,怎么利用反应谱来生成我们需要的人工地震波呢?这一期我来具体讲解一下。其中难免会有不足的地方,欢迎大家批评指正。
在做这些之前,我们需要了解一下反应谱,如何根据我们需要的来生成反应谱。这里以《水工建筑物抗震设计标准》(GB-51247-2018)为主,其他的规范也是一样。截取规范上的标准设计反应谱的曲线。
图中的β表示放大的系数,横坐标表示周期,单位是s,其中Tg表示的是特征周期。其中这两个参数的确定是按照下面的两张表格来确定。


这里假设某一种情况,Ⅷ度地震下地面最大加速度为a=0.2g (g=9.81 m/s2),场地为I0类,特征周期为Tg=0.20s,且查得动力系数最大值为βmax=2.00。水工建筑物设计反应谱如下图所示。

我们这里把β乘0.2g,就得到我们需要的实际反应谱。下图中纵坐标表示加速度(单位:g),横坐标表示周期(单位:s)。

然后我将加速度反应谱的数据复制进入txt文档中,格式如下:

并把文件的后缀名改为srf。
打开SIMQKE_GR.exe这个软件,如下:
选择File,点击Import spectrum data导入数据。显示如下的图形。

然后点击SIMQKE;

生成如下的界面:

在上图中的“SIMQKE”参数栏中输入参数,各参数说明如下:
TS:最小的周期,导入的反应谱文件中周期比 TS 小的点都将被忽略
TL:最大的周期,导入的反应谱文件中周期比 TL 大的点都将被忽略,这里的值一定不要大于反应谱的周期(这里TL取值一定小于等于3,否则软件会闪退)
TRISE:加速度平稳段的开始时间
TLVL:加速度平稳段的持续时间,最小值为 10s
DUR:输出的时程总的持续时间,如 DUR=20,则输出的时程为 20s.
NCYCLE:迭代的次数+1,如果 NCYCLE=1 则不进行迭代,使得在计算过
程中得到的反应谱曲线更加平滑
AGMAX:峰值加速度,由程序自动计算(这里的单位是g,跟我们输入的是一样的)
NPA:要生成的时程波条数,这里选择 3 条
IIX:任意奇数,缺省值为 1235
AMOR:反应谱的阻尼比,这里选择 0.05
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然后点击Simulated Earthquake,生成地震波如下图所示:

查看相应的数据:

导出的数据如下所示:

这期的利用反应谱生成地震波的教程就结束了,这个软件网上可以直接下载,也可以关注公众号“生活中的力学仿真”,后台回复“地震波生成软件”获取。


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