1.基于地震脉冲响应谱测定场地卓越周期的方法,其特征在于,具体操作步骤如下:步骤1.根据岩土工程的勘查结果,确定场地土层数n、地层的密度ρi、剪切速度vi以及地层厚度hi,其中,i=1,2,......,n;
步骤2.根据需要计算的精度要求,确定地震脉冲响应持时tl和时间采样间隔Δt;
步骤3.根据步骤2得到的地震脉冲响应持时tl和时间采样间隔Δt,计算地震脉冲响应持时采样点数nt;
步骤4.结合步骤1和步骤2确定的参数,计算地震波在各土层中传播时间采样点数nti和地震波在地层界面处的反射系数Ri,其中,i=1,2,......,n;
步骤5.根据步骤4得到的各土层中传播时间采样点数nti和地震波在地层界面处的反射系数Ri,计算各个土层界面的次级地震波时程uid和uip;
所述步骤5中各个土层界面的次级地震波时程uid和uip通过递推公式4-9计算得到:d p
u0(j)=-u1(j-nt1) (4)
u1d(j)=(1+R1)u0d(j-nt1)-R1u2p(j-nt2) (5)u1p(j)=R1u0d(j-nt1)+(1-R1)u2p(j-nt2) (6)………………………………
uid(j)=(1+Ri)ui-1d(j-nti)-Riui+1p(j-nti+1) (7)uip(j)=Riui-1d(j-nti)+(1-Ri)ui+1p(j-nti+1) (8)………………………………
unp(j)=Rnund(j-ntn) (9)
其中,j=1,2,......,nt, unp(1)=1,u0d,u1d,u1p,……,uid, ……,unp是关于j的函数,分别表示地震作用下各土层之间的界面0,界面1,……,界面i,……,界面n产生的次级地震波时程;上标d,p分别表示向下,向上传播的次级波;i表示界面编号,j表示时间样点序号;
步骤6.通过步骤5得到的界面的次级地震波时程u0d,通过函数关系转换得到脉冲地震动响应时程u0;
步骤7.将步骤6得到的脉冲地震动响应时程u0通过进行离散Fourier变换(DFT)获得脉冲地震动的Fourier谱F(u);
步骤8.通过分析步骤7得到的脉冲地震动的Fourier谱F(u),确定场地卓越周期,即在Fourier谱中出现的若干个不连续尖峰状谱中,选取尖峰极大值点所对应的周期作为场地卓越周期,其中,最大卓越周期为基本卓越周期。
2.如权利要求1所述的基于地震脉冲响应谱测定场地卓越周期的方法,其特征在于,所述步骤2中地震脉冲响应持时tl和时间采样间隔Δt的确定依据为:Δt<0.1tmin,tl>10tmax.,其中,tmin=min{nt1,nt2,......,nti,......},tmax=nt1+nt2+......+nti+......,其中i=1,2,......,n。
3.如权利要求1所述的基于地震脉冲响应谱测定场地卓越周期的方法,其特征在于,所述步骤3中地震脉冲响应持时采样点数nt的计算方法如公式1:nt=tl/Δt (1)。
4.如权利要求1所述的基于地震脉冲响应谱测定场地卓越周期的方法,其特征在于,所述步骤4中地震波在各土层中传播时间采样点数nti通过公式2计算得到:nti=hi/vi/Δt (2)
所述地震波在地层界面处的反射系数Ri通过公式3计算得到:Ri=(ρi+1vi+1-ρivi)/(ρi+1vi+1+ρivi) (3)其中,ρi为第i地层的密度,vi为第i地层的剪切速度,ρi+1为第i+1地层的密度,vi+1为第i+1地层的剪切速度,hi为第i地层的地层厚度,Δt为时间采样间隔。
5.如权利要求1所述的基于地震脉冲响应谱测定场地卓越周期的方法,其特征在于,所述步骤6中脉冲地震动时程u0通过公式10的函数关系得到:u0=2u0d(j) (10)
其中,j=1,2,...,nt。