基于HHT的结构强震记录分析研究.pdfVIP

第27卷第6期 地 震 工 程 与 工 程 振 动 Vo1．27 No．6 2007年12月 JOURNAL OF EARTHQuAKE ENGINEERING AND ENGINEERING VIBRATION Dee．2O07 文章编号：1000—1301(2007)06—0024．06 基于HHT的结构强震记录分析研究 公茂盛 ，谢礼立 ，连海宁 ，戴君武 (1．中国地震局 工程力学研究所，黑龙江哈尔滨 150080；2．哈尔滨工业大学 土木 程学院，黑龙江哈尔滨150090 3烟台地震监测中心台，山东烟台264000) 摘要：本文利用HHT(Hilbert—HUang Transform)研究了结构强震记录的时频特性及结构动力特性。介 绍了一座7层钢混框架结构及其强震观测台阵概况以及经历的地震情况，选择了在3次有代表性地 震中的强震记录，利用一种新的非平稳信号处理方法HHT对记录进行了处理和分析，得到了该结构 强震记录的时频幅值i维分布以及边际谱，并将边际谱与傅里叶谱进行了对比，识别了结构的自振频 率。研究表明，对结构强震记录这种强非平稳信号，可以利用HHT分析得到能量集中分布的频段与 时间范围。HHT边际谱与傅里叶谱相比，在低频部分幅值要大于傅里叶谱，而在高频部分，幅值要小 于傅里叶谱。利用结构强震记录识别的自振频率比环境振动测试结果要小。 关键词：Hilbert·Huang变换；边际谱；结构强震记录；自振频率；时频分析 中图分类号：P315．63 文献标志码：A Study on analysis of structural strong motion records based on HHT GONG Maosheng ，XIE Lili 一，LIAN Haining ，DAI Junwu (1．Institute of Engineering Mechanics，China Earthquake Administration，Harbin 150080，China； 2．School of Civil Engineering．ttarbin Institute‘ Technolo~．Harbin 150090，China； 3．Yantai Earthquake Monitoring Central Station，Yantai 264000，China) Abstract：The time—frequency characteristics of structural strong motion records and the dynamic properties of a structure were studied by using a new non—stationary signal processing method HHT(Hilbert—Huang Transform)in the paper．A 7-story RC flame structure installed strong motion observation array and the earthquakes that the struc— ture had experienced were introduced briefly．The structural strong motion records in 3 typical earthquakes were an— alyzed by the HHT method，and the time—frequency—amplitude and marginal spectra were obtained．Further，the marginal spectra of