فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

راهکاری جهت تعیین تعداد بهینه توابع موج کروی کشیده شده ی گسسته در مدل تصادفی نامانای زمین‌لرزه‌ها

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد آمار ریاضی، گروه آمار، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران
2 پژوهشگر مؤسسه تحقیقات دریایی نروژ، برگن، نروژ و استادیار، گروه آمار، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه شاهد، تهران، ایران
چکیده
یکی از مدل‌های تصادفی که در تحلیل زمین‌لرزه‌ها در نظر گرفته می‌شود، مدل تصادفی نامانا متشکل از فرآیندهای سیگما نوسانی است که با در نظر گرفتن شدت و فرکانس وابسته به زمان زمین‌لرزه‌ها، به مدل­ بندی آن­ها می‌پردازد. در این مقاله راهکاری ارائه می­ دهیم که به کمک تعیین تعداد توابع موج کروی کشیده شدۀ گسسته که یکی از مهم‌ترین موارد در تحلیل ارزیابی عملکرد لرزه‌ای سازه‌ها است و استفاده از آن­ها در ساختار مدل، بتوان برآورد تابع چگالی طیفی توان را به‌صورت دقیق­تری به دست آورد. در این راستا از تصویر کردن سری زمانی زمین ­لرزه­ ها بر روی توابع موج کروی کشیده شدۀ گسسته و استفاده از روش برآورد طیف پنجره چندگانه کوتاه‌مدت تامسون برآورد تابع چگالی طیفی توان به دست می­ آید. سپس پارامترهای چگالی طیف توان وابسته به زمان این مدل تصادفی، توسط روش کمترین مربعات خطا برآورد می­شوند. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از شبیه­ سازی می‌توان مشاهده کرد، با تعیین تعداد بهینۀ توابع موج کروی کشیده شدۀ گسسته، مدل به‌خوبی تغییرات مربوط به زمان و فرکانس را در زمین‌لرزه‌های واقعی ثبت می‌کند. روش مذکور بر روی داده ­های زمین­لرزه‌ی ال‌سنترو 1940 و داده­ های زمین لرزه‌ی بم 2003 به کار برده شده و نتایج ارائه شده­اند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Battaglia, F. (1979). Some extensions in the evolutionary spectral analysis of a stochastic process. Bolletino Della Unione Matematica Italiana, 16B(5), 1154-1166.
Drosopoulos, A., & Haykin, S. (1992). Adaptive radar detection and estimation, Haykin. A & Steinhardt. A, eds., John Wiley and Sons, Inc. New York, N.Y., 381-461.
Priestly, M.B. (1981). Spectral Analysis and Time Series. Volumes l and ll in 1 Book. (Probability and Mathematical Statistics).
Shinozuka, M., & Deodatis, G. (1988). Stochastic process models for earthquake ground motion. Probabilistic Engrg. Mech, 3(3), 114123.
Slepian, D. (1978). Prolate spheroidal wave functions. Fourier analysis, and uncertainty V: the discrete case. The Bell Sys. Tech. J., 57(5), 1371-1430.
Thomson, D.J. (1982). Spectrum estimation and harmonic analysis. Proc., IEEE, 70(9), 1055-1096.
Vlachos, C., Papakonstantinou, K.G, & Deodatis, G. (2016). A multi-modal analytical nonstationary spectral model for characterization and stochastic simulation of earthquake ground motions, Soil Dynamics and Earthquake Engineering.
Yeh, C.-H., & Wen, Y.K. (1990). Modeling of nonstationary ground motion and analysis of inelastic structural response. Struct. Safety, 8(1-4), 281-298.

  • تاریخ دریافت 23 فروردین 1402
  • تاریخ بازنگری 24 شهریور 1402
  • تاریخ پذیرش 16 مهر 1402