直交ウェーブレット変換を用いた設計用入力地震動の作成手法に関する研究

正交小波变换设计输入地震运动生成方法研究

• 批准号: 22920014
• 负责人: 飯山 かほり
• 金额: $ 0.29万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22920014/
• 关键词: 設計用入力地震動; 周期非定常性; 直交ウェーブレット変換

■研究目的構造物の耐震技術の改善・向上のための耐震安全性評価法のさらなる充実と合理化を目指し,現在開発中である"直交ウェーブレット変換を用いた設計用入力地震動作成手法"の改良,評価・検証を目的とした。■研究方法本手法は,複数の観測波を合成して規定の応答スペクトルを満足するような地震波を作成するものである。具体的には,直交ウェーブレット変換によって複数の観測波をそれぞれ各周波数領域の時刻歴波形に分解し,各分解波の振幅に重み付けを施し,それらを時刻歴上で再合成した波が規定のスペクトル特性に収束するまで重み付け量を調整する収束計算を行う。本研究では,設計ツールとして用いるための利便性も考慮し,合成に羽いる観測波の選定方法を検討した上で,作成した合成波に対する評価を行った。■主な研究成果(1)観測波の選定検討:用いる観測波の違いによりどのような合成波が作成されるかを確認するため,観測波選定時にマグニチュード・震源距離が異なる6ケースの組合せに対し検討した結果,各ケースの合成波の時刻歴包絡形,すなわちエネルギーに明確な差異が生じることを確認した。さらに,観測波の中に比較的大きな地震波,特に長周期側においてある程度の振幅を有する地震が含まれない場合は,ターゲットスペクトルに対して収束せず合成波が作成できないことを併せて確認した。(2)作成した合成波の評価:本手法で作成した合成波は,既存手法である正弦波合成法(乱数位相)による作成波と比較して,その周期非定常性においてより実地震に近い特性を有していることを確認した。さらに,両手法による合成波を入力波とした場合の1自由度系弾塑性応答解析により両手法の比較を行い,構造物の2次剛性が小さい場合には応答塑性率に大きな違いが生じること,さらに,特に既存手法では短周期側において応答塑性率が大きくなる傾向にあることを確認した。

■研究目的的目的是进一步增强和简化地震安全评估方法，以改善和改善结构的地震抵抗技术，并改善，评估和验证“使用正交小波变换创建设计输入地震运动的方法”。 ■研究方法该方法结合了多个观察波，以创建满足指定响应频谱的地震波。具体而言，执行收敛计算，其中通过使用正交小波变换将多个观察到的波分解为每个频域中的时间历史波形，每个分解波的振幅加权，并调整了权重量，直到波浪在时间历史上与指定的光谱汇聚在时间历史上相似。在这项研究中，我们还考虑了将其用作设计工具的便利性，并且在考虑了与翅膀合成的观察波的选择方法之后，我们评估了创建的合成波。 ■主要的研究结果（1）选择观察波：确认由于所使用的波浪的差异而产生了哪种合成波，我们研究了六个在选择观测波过程中具有不同大小和中心距离的病例的组合，并确认在时间历史中的明显差异中，每个案例的能量，即综合浪潮中的能量。此外，还可以证实，如果观察到的波不包括相对较大的地震波，尤其是长期内具有一定幅度的地震，则它们不会汇聚到目标光谱并且无法产生合成波。 （2）对这种方法产生的合成波的评估：与现有方法正弦波合成产生的波（随机数相）相比，已经证实，周期性非平稳性质的特征更接近实际地震的特征。此外，当组合波是使用两种方法的输入波时，我们使用一级弹塑响应分析进行了比较两种方法，并确认当结构的二级刚度较小时，响应可塑性系数较小时，尤其是现有方法倾向于增加响应可塑性性系数在短期范围内侧面。

项目成果

実地震波合成法を用いた設計用入力地震動作成手法-既存手法との検討と地域性を考慮に入れた検討-

使用实际地震波合成方法创建设计用输入地震运动的方法 - 利用现有方法进行研究并考虑区域特征进行研究 -

• 发表时间: 2010
• 期刊: 日本建築学会大会学術講演梗概集(北陸)
• 作者: 森村;佐々木;峯;飯山;中村;水町;田辺;山田
• 通讯作者: 山田

A Study of the Sybnthesis Method of Earthquake Motion using Observed Waves

利用观测波合成地震运动的方法研究

• 发表时间: 2010
• 作者: 森村;佐々木;峯;飯山;中村;水町;田辺;山田;Kahori Iiyama
• 通讯作者: Kahori Iiyama