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首页> 外文期刊>Earthquake Engineering & Structural Dynamics >Enrichment of seismic ground motion databases using Karhunen-Loeve expansion
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Enrichment of seismic ground motion databases using Karhunen-Loeve expansion

机译：利用Karhunen-Loeve扩展丰富地震地动数据库

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Best estimate seismic analysis are generally based on time-domain simulations of structural responses. The seismic load is then modeled by a stochastic process representing ground motion. For this purpose, the analyst can use recorded accelerograms or work with synthetically generated ones. The number of ground motion time-histories available for a given scenario and site condition is limited and generally not sufficient for carrying out more advanced probabilistic structural response analysis. It is then necessary to have at our disposal methods that allow for generating synthetic accelerograms that realistically characterize earthquake ground motions. However, most of the methods proposed in literature for generating synthetic accelerograms do not accurately reproduce the natural variability of ground motion parameters (such as PGA, cumulative absolute velocity, and Arias intensity) observed for recorded time histories. In this paper, we introduce a new method for generating synthetic ground motion, based on Karhunen-Loeve decomposition and a non-Gaussian stochastic model. The proposed method enables the structural analyst to simulate ground motion time histories featuring the properties mentioned above. To demonstrate its capability, we study the influence of the simulation method on different ground motion parameters and on soil response spectra. We finally compute fragility curves to illustrate the practical application of the proposed method.
机译：最佳估计地震分析通常基于结构响应的时域模拟。然后，通过代表地面运动的随机过程对地震载荷进行建模。为此，分析人员可以使用记录的加​​速度图或使用合成的加速度图。给定场景和场地条件可用的地面运动时程数量有限，通常不足以进行更高级的概率结构响应分析。因此，有必要采用我们可以使用的方法，以生成能够真实地描述地震地面运动特征的合成加速度图。但是，文献中提出的大多数用于生成合成加速度图的方法都不能准确地再现记录的时间历史中观察到的地面运动参数（例如PGA，累积绝对速度和Arias强度）的自然变化。在本文中，我们介绍了一种基于Karhunen-Loeve分解和非高斯随机模型的合成地震动生成新方法。所提出的方法使结构分析人员能够模拟具有上述特性的地震动时间历史。为了证明其功能，我们研究了模拟方法对不同地面运动参数和土壤响应谱的影响。最后，我们计算了脆性曲线，以说明该方法的实际应用。

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