本项目采用 EMD 和VARMA 模型改进HHT 方法,建立直接基于VARMA 模型参数估计信号瞬时谱的方法,研究改进方法的适用性、VARMA 模型参数的估计方法及其物理意义。将改进方法用于地震动特性和结构损伤识别研究建立根据瞬时谱计算信号瞬时频率的方法及瞬时频率模型化的方法;基于大量地震动记录,通过统计分析建立瞬时频率模型参数的衰减规律,并建立时域和频域分离的设计地震动瞬时谱模型;提出分别基于VARMA 模型参数和设计地震动瞬时谱的地震动仿真及合成方法;提出分别基于EMD和VARMA模型、瞬时模态曲率、残差反应、反应预测及瞬时波数的五种结构损伤识别的方法,并对其敏感性和适用性进行了探讨;作为项目研究成果应用的一个重要方面,全面系统地分析了2008年中国汶川地震和2011年日本地震强震动的工程特性,揭示了两次特大地震强震动工程特性的新特点。本项目研究以一个新的思路对HHT 方法进行改进,并将改进方法应用于地震动瞬时谱的研究和结构损伤识别。成果将为重大工程结构的抗震分析与设计提供实用的设计地震动输入,为抗震规范的修订提供参考,并为结构损伤识别提供一条切实可行的新途径。
英文主题词Signal processing; EMD method; VARMA model; earthquake ground motion; damage detection