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