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第1章 地震及地震动的基础知识1

1.1 地球构造与地震成因1

1.2 地震波4

1.3 地震仪7

1.4 震源位置10

1.5 震级11

1.6 地震烈度14

第2章 随机过程的基础知识18

2.1 随机过程的时域特征19

2.1.1 样本的时间平均与总体平均19

2.1.2 平稳随机过程和非平稳随机过程20

2.2 随机过程的频域特征20

2.2.1 时间平均自相关函数的傅里叶变换21

2.2.2 总体平均自相关函数的傅里叶变换22

第3章 地震动加速度时程的时域特征参数29

3.1 地震动加速度峰值29

3.2 地震动持续时间31

3.3 地震动包络函数31

第4章 地震动加速度时程的频域特征参数36

4.1 地震动加速度的傅里叶谱36

4.1.1 傅里叶幅值谱37

4.1.2 傅里叶相位谱44

4.2 地震动加速度的功率谱44

4.2.1 平稳随机过程模型45

4.2.2 非平稳随机过程模型49

4.3 地震动加速度的反应谱51

4.4 地震动频谱特性间的相互关系53

第5章 地震动合成和反应谱拟合的传统方法56

5.1 地震动的合成57

5.2 地震动的设计反应谱拟合65

第6章 相位差谱、相位导数与地震动的非平稳特性75

6.1 相位谱与非平稳性75

6.2 相位差谱及其离散概率密度78

6.3 相位导数及其概率密度函数80

6.3.1 相位导数的概念80

6.3.2 相位导数的概率密度函数83

第7章 基于相位差谱、相位导数的地震动合成及反应谱拟合87

7.1 相位差谱的统计模型87

7.2 基于相位差谱的地震动合成93

7.3 基于相位导数的地震动合成与反应谱拟合98

第8章 地震动场的空间变异性102

8.1 相干函数的理论模型104

8.1.1 影响相干函数的因素104

8.1.2 不相干效应105

8.1.3 行波效应108

8.1.4 衰减效应109

8.1.5 局部场地效应110

8.1.6 相干函数的理论模型112

8.2 相干函数的经验模型113

8.2.1 Harichandran模型113

8.2.2 Hao和Oliverra模型114

8.2.3 Abrahamson模型117

8.2.4 Yang模型118

8.2.5 竖向地震动的相干函数模型120

第9章 空间相关地震动场的合成及反应谱拟合122

9.1 空间相关地震动场的合成122

9.2 空间相关非平稳地震动场的反应谱拟合136

9.3 与已知地震记录相关的地震动场合成140

第10章 近断层脉冲型地震动的合成145

10.1 近断层地震动的特点145

10.1.1 上、下盘效应145

10.1.2 方向性效应146

10.1.3 永久地面位移效应147

10.2 脉冲型地震动的参数统计与速度脉冲模型149

10.2.1 速度脉冲的参数统计149

10.2.2 速度脉冲简化模型150

10.3 近断层脉冲型地震动的合成155

第11章 地震动模拟软件SEAS的开发与应用160

11.1 软件安装160

11.2 软件操作说明162

11.3 国家体育场设计地震动场的模拟174

参考文献181

附录A 傅里叶变换187

A.1 傅里叶级数187

A.1.1 实数形式187

A.1.2 复数形式187

A.2 傅里叶积分188

A.2.1 实数形式188

A.2.2 复数形式189

A.2.3 实变换与复变换的关系190

A.3 离散傅里叶变换190

A.3.1 实数形式190

A.3.2 复数形式192

附录B 频率响应函数193

附录C 近断层脉冲型地震记录及其简化脉冲194

索引213