[发明专利]空间变异的非平稳非高斯地震动时程模拟方法

摘要

本发明公开一种空间变异的非平稳非高斯地震动时程模拟方法，该方法通过对非平稳高斯功率谱矩阵的迭代求解，而非简单地将其假定为与目标非平稳非高斯功率谱矩阵，从而使得所模拟的空间变异的非平稳非高斯地震动时程的非平稳功率谱矩阵与目标非平稳功率谱一致，保证了模拟的准确性。通过迭代求解得到的潜在非平稳高斯功率谱矩阵后，可以使用谱表示法模拟空间变异的非平稳高斯地震动时程，然后再通过目标概率分布函数与高斯分布之间的非线性转换，将每个点的非平稳高斯地震动时程转化为非平稳非高斯地震动时程。该方法模拟的非平稳非高斯地震动时程精度高、迭代收敛性强，且可以与FFT联合使用，从而保证了模拟效率，适于推广应用。

主权项

1.一种空间变异的非平稳非高斯地震动时程模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：1)给定空间变异各点的目标非平稳非高斯功率谱矩阵及各点地震动时程分布特性；2)假定一个初始的非平稳高斯功率谱矩阵，通过其矩阵元素求解对应的非平稳高斯相关函数矩阵元素；3)基于各个点地震动时程的分布特性，分别求得非平稳高斯相关函数矩阵元素对应的非平稳非高斯相关函数矩阵元素；4)从非平稳非高斯相关函数矩阵元素推求非平稳非高斯功率谱矩阵元素，比较其与目标非平稳非高斯功率谱矩阵元素之间的误差；5)对目标非平稳非高斯功率谱矩阵、非平稳高斯功率谱矩阵以及非平稳非高斯功率谱矩阵进行分解，对分解后的矩阵元素进行迭代，得到新的非平稳高斯功率谱矩阵元素，对其进行标准化，并对各个变量进行随机排序；6)回到步骤2)，求得新的非平稳非高斯功率谱矩阵元素，计算其与目标非平稳非高斯功率谱矩阵元素之间的误差，当误差满足精度要求时，停止迭代，否则重复步骤2)～5)，直至满足要求；7)使用迭代得到的潜在非平稳高斯功率谱矩阵，基于谱表示法模拟空间变异的非平稳高斯地震动时程，然后再通过非线性变换，转化为所需要的空间变异的非平稳非高斯地震动时程。