如何利用反應譜生成地震波

       之前有小伙伴問我,怎么利用反應譜來生成我們需要的人工地震波呢?這一期我來具體講解一下。其中難免會有不足的地方,歡迎大家批評指正。

       在做這些之前,我們需要了解一下反應譜,如何根據我們需要的來生成反應譜。這里以《水工建筑物抗震設計標準》(GB-51247-2018)為主,其他的規范也是一樣。截取規范上的標準設計反應譜的曲線。

圖片1.png

       圖中的β表示放大的系數,橫坐標表示周期,單位是s,其中Tg表示的是特征周期。其中這兩個參數的確定是按照下面的兩張表格來確定。

       

圖片2.png
圖片3.png

       這里假設某一種情況,Ⅷ度地震下地面最大加速度為a=0.2g (g=9.81 m/s2),場地為I0類,特征周期為Tg=0.20s,且查得動力系數最大值為βmax=2.00。水工建筑物設計反應譜如下圖所示。

圖片4.png

       我們這里把β乘0.2g,就得到我們需要的實際反應譜。下圖中縱坐標表示加速度(單位:g),橫坐標表示周期(單位:s)。

圖片5.png

     然后我將加速度反應譜的數據復制進入txt文檔中,格式如下:

圖片6.png

并把文件的后綴名改為srf。

打開SIMQKE_GR.exe這個軟件,如下:

圖片7.png

選擇File,點擊Import spectrum data導入數據。顯示如下的圖形。

圖片8.png

然后點擊SIMQKE;

圖片9.png

生成如下的界面:

圖片10.png

在上圖中的“SIMQKE”參數欄中輸入參數,各參數說明如下:

TS:最小的周期,導入的反應譜文件中周期比 TS 小的點都將被忽略

TL:最大的周期,導入的反應譜文件中周期比 TL 大的點都將被忽略,這里的值一定不要大于反應譜的周期(這里TL取值一定小于等于3,否則軟件會閃退) 

TRISE:加速度平穩段的開始時間

TLVL:加速度平穩段的持續時間,最小值為 10s

DUR:輸出的時程總的持續時間,如 DUR=20,則輸出的時程為 20s. 

NCYCLE:迭代的次數+1,如果 NCYCLE=1 則不進行迭代,使得在計算過

程中得到的反應譜曲線更加平滑

AGMAX:峰值加速度,由程序自動計算(這里的單位是g,跟我們輸入的是一樣的) 

NPA:要生成的時程波條數,這里選擇 3 條

IIX:任意奇數,缺省值為 1235

AMOR:反應譜的阻尼比,這里選擇 0.05 

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然后點擊Simulated Earthquake,生成地震波如下圖所示:

圖片11.png

查看相應的數據:

圖片12.png

導出的數據如下所示:

圖片13.png

         這期的利用反應譜生成地震波的教程就結束了,這個軟件網上可以直接下載,也可以關注公眾號“生活中的力學仿真”,后臺回復“地震波生成軟件”獲取。

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