基于面波分离与体波分解的三分量长周期地震动模拟研究#br#

来源：振动与冲击杂志2025年第20期北京时间：

作者：姜言,，杨乔博，刘烁宇lsy08090@swu,，骆贝隆

单位：1.西南大学工程技术学院，重庆400715；2.西南大学宜宾研究院，宜宾644005

摘要：足够多的远场长周期地震动（LPGM）记录对于评估地震潜在区域内高层建筑的抗震性能至关重要。然而，由于长周期地震动的形成条件十分苛刻（如大地震和盆地地形），典型的LPGM记录极为稀缺。为此，本研究基于既有长周期地震动实测样本，结合瞬时谱理论、面波分离方法和多元变分模态分解，提出了一种三分量长周期地震动模拟新方法。具体而言，首先采用基于粒子极化的分离方法，将记录的三分量长周期地震动分解为三个面波成分和一个体波；然后，引入多元变分模态分解，将分离的体波分解为一系列具有模态一致属性的本征模态函数（IMF）；最后，利用改进的幅频调制方法，解释上述面波成分与体波IMF的瞬时频谱信息，并结合谱表示方法实现三分量长周期地震动的模拟。该方法不仅有效体现了面波的极化特征，还能较好地反映体波的时频特性，且可以生成与记录地震动特性几乎一致的任意数量长周期地震动样本。数值案例验证了该方法的有效性与优越性。因此，该方法可以有效解决实际长周期地震动记录不足的问题。<br>

关键词：长周期地震动模拟；面波分离；多元变分模态分解；瞬时谱分析