基于MATLAB的地震反應譜與傅里葉譜計算分析

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摘要：地震反應譜特征參數包括平臺值和特征周期，其分別表征了地震動的強度特性和頻譜特性；傅里葉譜表示

地震波的重要意義有兩個，一是檢出時間過程中所含的頻率分量，另一是進行時域到頻域的變換。通過MATLAB

編程計算分析，標準加速度反應譜峰值3517.7gal，相對加速度譜峰值為244.61m/s，析主要影響原因為震中距小，

震源深度淺，震級大；傅里葉振幅譜的最大振幅值為665.6gal*s，其所對應的頻率為2.5Hz。

關鍵詞：地震反應譜；傅里葉譜；MATLAB；北嶺大地震

AnalysisofseismicresponsespectrumandFourier

spectrumbasedonMATLAB

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Abstract：Thecharacteristicparametersofseismicresponsespectrumincludepeakflatvalueandcharacteristicperiod,

thepeak flatvalues denote the strength characteristic of groundmotions andthe characteristicperiod reflects the stong

motion’s characteristic. Fourier spectrum indicates that there are tw important meanings of seismic wave, ne is the

frequency component in the process of detection, the other is t carry out the time domain t the frequency domain.

ThroughMATLABprogramming,thepeakvalueofthestandardaccelerationresponsespectrumis3517.7gal,therelative

acceleration spectrum is 244.61m/s, andthe main influence factors arethe small epicenter distance, the shallow source

depth,andthelargemagnitude.Themaximum amplitudevalue oftheFourieramplitudespectrumis665.6gal*s,andthe

correspondingfrequencyis2.5Hz.

Keywords：Seismicresponsespectrum；Fourierspectrum；MATLAB；NorthridgeEarthquake

的、平穩的還是非平穩的。傅里葉譜的另外一個優

1 引 言 點是其與時程的對應性，有時程可以獲得傅里葉譜，

由傅里葉譜也可以反演出時程 。對于建筑結構而

地震反應譜是進行結構抗震分析與設計的重 言，通過地震危險性分析和已有資料的統計回歸，

要工具，反應譜的計算在反應譜法和時域逐步積分 可以確定地震動的相關模型及其關鍵參數，從而進

方法中有重要地位，引起了國內外學者的重視和廣 行結構的抗震設計，因此實現地震反應譜、傅里葉

泛研究。而對計算方法優劣的評定常取決于其計算 譜等計算并對其有較清楚的認識尤為重要。

的耗時、穩定性和精度等因素。反應譜利用一個單

自由度體系的反應間接反映地震的頻譜特性；傅里 2 反應譜與傅里葉譜的關系

葉譜則是一種信號分析工具，對于任意時程信號都

可以獲得其傅里葉譜，而不論其是隨機的還是確定

總結

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