Analysis of the Bimodal Characteristics of Acceleration Response Spectra of Far‑field Harmonic‑like Ground Motions

Guorong CAO; Bo WANG; Ke YANG; Zhe LI; Boquan LIU

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.202004021

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Analysis of the Bimodal Characteristics of Acceleration Response Spectra of Far‑field Harmonic‑like Ground Motions

更新时间：2025-09-25

- Analysis of the Bimodal Characteristics of Acceleration Response Spectra of Far‑field Harmonic‑like Ground Motions
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 42, Issue 3, Pages: 480-489(2022)
- 作者机构：
  
  长安大学建筑工程学院，陕西西安 710061
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.202004021
  CLC： P315.9
- Received：09 April 2020，
  
  Revised：2020-11-11，
  
  Published：28 June 2022
- 稿件说明：
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曹国绒,王博,杨柯等.远场类谐和地震波加速度反应谱的双峰特征分析*[J].防灾减灾工程学报,2022,42(03):480-489.

CAO Guorong,WANG Bo,YANG Ke,et al.Analysis of the Bimodal Characteristics of Acceleration Response Spectra of Far‑field Harmonic‑like Ground Motions[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(03):480-489.
曹国绒,王博,杨柯等.远场类谐和地震波加速度反应谱的双峰特征分析*[J].防灾减灾工程学报,2022,42(03):480-489. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.202004021.

CAO Guorong,WANG Bo,YANG Ke,et al.Analysis of the Bimodal Characteristics of Acceleration Response Spectra of Far‑field Harmonic‑like Ground Motions[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(03):480-489. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.202004021.

摘要

远场类谐和地震波作为一种特殊的长周期地震波，其加速度反应谱具有显著区别于其他类型地震波的双峰特征，本研究对其产生原因进行分析。首先，分析了集集地震和汶川地震中部分典型的远场类谐和地震动的运动特征；然后，基于希尔伯特‑黄变换时频域分析方法及等效简化法，分析了远场类谐和地震波时域特征对其加速度反应谱双峰特征的影响规律。结果表明，所选远场类谐和地震波加速度反应谱长周期段的峰值与高频段的峰值比（峰值比系数

）较大，对该地区内基本自振周期为5~7 s的高层结构影响显著；当远场类谐和地震波存在脉冲周期和脉冲幅值较大的类谐和脉冲时，其加速度反应谱表现出明显的双峰特征。

Abstract

Far-field harmonic-like ground motion is a special type of long-period ground motion， which has the bimodal characteristics in its acceleration response spectrum， significantly distinguished from other ground motions. The focus of this paper is the cause of bimodal characteristics. Firstly， the motion characteristics of typical far-field harmonic-like ground motions acquired from Chichi earthquake and Wenchuan earthquake were analyzed. Then based on the Hilbert-Huang Transform （HHT） time-frequency analysis and equivalent simplification methods， the influence of time-domain characteristics of far-field harmonic-like ground motion on the bimodal characteristics was analyzed. The analyzing results indicate that the ratio of peak value in long period part to that in the high frequency part （the peak ratio coefficient α） of the acceleration response spectrum for far-field harmonic-like ground motion is large， which significantly influences the high-rise buildings with the basic natural periods of 5~7s in this area. The bimodal characteristics of acceleration response spectra for far-field harmonic-like ground motions is caused by the harmonic-like pulse with larger pulse period and pulse amplitude in predominant component.

关键词

Keywords

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