匹配多目标参数的地震动合成方法

• 作者: 胡进军 靳超越 张辉 胡磊 王中伟
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 地震动合成 机器学习 地震动持时 数据降维 多目标优化
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科|CIVIL ENGINEERING
• 页码范围: 126-136
• 页数: 11页
• 分类号: P315.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2021.01.0095

摘要

地震动合成方法可为结构抗震设计和评估提供人工地震动时程,目前合成方法一般仅满足与目标谱的匹配,只考虑了地震动的频谱和幅值因素,并没有考虑地震动的持时特征.为了合成与目标区域地震动三要素相匹配的地震动时程,提出了一种应用机器学习合成地震动的方法.该方法应用基于数据驱动的主成分分析方法,从目标区域实际地震动数据库中提取用于合成地震动的特征母波,基于目标区域的地震动参数预测方程得到目标加速度反应谱和持时参数,利用多目标遗传算法求解特征母波的组合系数,使组合得到地震动在满足设定的误差标准基础上,能够匹配区域地震动的多目标参数.以2019年MS6.0四川长宁地震动数据为例,对方法进行了验证,结果表明:提出的方法建立在目标区域实际地震动数据驱动的基础上,合成的地震动既满足了目标谱的需求,又匹配了区域地震动的频谱和持时特征,可为考虑区域地震特征的抗震分析提供更合理的地震动输入.