地震波时变谱估计方法比较研究.pdfVIP

第 27 卷增刊 I Vol.27 Sup. I 工 程 力 学 2010 年 6 月 June 2010 ENGINEERING MECHANICS 15 文章编号：1000-4750(2010)Sup.I-0015-05 地震波时变谱估计方法比较研究 *吴巧云 1,2，朱宏平 1,2 (1. 华中科技大学土木工程与力学学院，湖北，武汉 430074 ； 2. 华中科技大学控制结构湖北省重点实验室，湖北，武汉 430074) 摘 要：利用小波变换、S 变换、Hilbert-Huang 变换(HHT)、自适应 Chirplet 变换等现代时频分析技术对 Kobe 波 及 El Centro 波进行时变谱估计。通过对比分析表明具有自适应分解形式的 HHT 、Chirplet 变换，排除了窗函数、 交叉项等造成的种种干扰，具有较高的时频分辨率；S 变换对低频分量分辨率较低；小波变换虽然在高频段存在 能量泄露现象，但其具有较好的时间分辨率。通过对比 Kobe 波及 El Centro 波的时变谱图，可以得到，Kobe 波 相对于 El Centro 波具有短持时高能量的特点，由 HHT 三维图可得到较清晰的局部细节时频特征，了解序列能量 在时间-频率平面上的分布情况。 关键词：时频分析；地震波；时变谱；自适应分解；分辨率 中图分类号：TU318; TU311.3 文献标识码：A COMPARATIVE RESEARCH ON TIME-VARYING SPECTRUM ESTIMATION METHOD OF EARTHQUAKE GROUND MOTIONS *WU Qiao-yun1,2 , ZHU Hong-ping1,2 (1. School of Civil Engineering and Mechanics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei 430074, China; 2. Hubei Key Laboratory of Control Structures, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei 430074, China) Abstract: Using modern time-frequency analysis methods: wavelet transform, S-transform, Hilbert-Huang transform and adaptive Chirplet transform, time-varying spectrum estimation was done on Kobe accelerogram record and El Centro accelerogram record. By comparing the analyses, it is showed that the Hilbert-Huang transform and Chirplet transform with the form of adaptive decomposition rules out a variety of interferences caused by the window functions and cross-term and has a high time-frequency resolution; S-t