CN114442153B - 一种近断层地震动拟合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种近断层地震动拟合方法，包括：拟合近断层地震的反应谱函数，代入场地条件信息得到目标加速度反应谱进而求得傅里叶幅值谱；再由相位差谱模型计算相位谱并与傅里叶幅值谱结合生成拟高频加速度时程，然后对其进行迭代运算，使生成的高频加速度时程的反应谱逼近目标加速度反应谱，进而生成近断层地震动时程的高频成分；使用不同的等效速度脉冲模型生成近断层地震动时程的低频成分；计算近断层地震动时程的高频成分和低频成分叠加过程中的高低频峰值时刻，进而生成新的近断层地震动低频成分并与近断层地震动高频成分在时域上进行叠加，最终生成更符合实际情况的近断层地震动。该方法有利于更加合理、准确地模拟实际近断层地震动特性。
Description
技术领域
本发明属于抗震技术领域，具体涉及一种近断层地震动拟合方法。
背景技术
近年来越来越多大尺寸的建(构)筑作为生命线被修建在近断层区域甚至跨越断层。这种建(构)筑的自振周期往往都比一般的建(构)筑物大，容易受到低频率激励的影响。而近断层地震动是一种含有丰富低频成分的地震动，因此，考虑近断层地震动对这种结构的影响是很有必要的。到目前为止，近断层脉冲型地震动的地震记录还很匮乏，这对于缺少这种地震记录的区域来说，在进行大型建筑物的抗震设计时，是没有实测地震记录可以作为地震动输入的。但人造地震动可以在短时间内产生具有满足拟建场地条件的一系列地震动，这能有效弥补这个不足。因此，有必要研究拟合近断层脉冲型地震动的方法。人工合成地震动不仅可以得到满足各种场地条件的地震波，而且在一定程度上也促进了结构抗震设计的发展。因此，研究能够合成尽可能符合实际情况地震动的方法，显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种近断层地震动拟合方法，该方法有利于更加合理、准确地模拟实际近断层地震动特性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种近断层地震动拟合方法，包括：
高频成分拟合：拟合近断层地震的反应谱函数，代入场地条件信息得到目标加速度反应谱进而求得傅里叶幅值谱；再由相位差谱模型计算相位谱并与傅里叶幅值谱结合生成拟高频加速度时程，然后对拟高频加速度时程进行迭代运算，使生成的高频加速度时程的反应谱逼近目标加速度反应谱，进而生成近断层地震动时程的高频成分；
低频成分拟合：使用不同的等效速度脉冲模型生成近断层地震动时程的低频成分；
脉冲型地震拟合：计算近断层地震动时程的高频成分和低频成分叠加过程中的高低频峰值时刻，进而生成新的近断层地震动低频成分并与近断层地震动高频成分在时域上进行叠加，最终生成更符合实际情况的近断层地震动。
进一步地，所述高频成分拟合包括以下步骤：
步骤A1：拟合近断层地震动反应谱函数SVa(T,ξ)；
步骤A2：根据步骤A1得到的近断层地震动反应谱函数SVa(T,ξ)，代入场地条件信息得到目标加速度反应谱Sa T(ξ,ω)；
步骤A3：根据式(5)计算得到功率谱S(ω)：
式中，Sa T(ξ,ω)为目标加速度反应谱；S(ω)为功率谱；ξ为阻尼比；ω为结构自振频率；T为结构自振周期；λ为超越概率；
步骤A4：根据式(6)求得临界频率fr：
fr＝1.72·Tp -1 (6)
其中，Tp为为脉冲周期；
步骤A5：功率谱和傅里叶幅值谱的数学关系如下所示：
Δω＝2π×fr×FFT长度
式中，Δω为频率间隔；
根据式(7)得到傅里叶幅值谱A(ω)：
步骤A6：根据相位差谱模型基于相位差计算相位角的方法计算相位谱；
步骤A7：将步骤A5得到的傅里叶幅值谱与步骤A6得到的相位谱结合，做傅里叶逆变换，取变换结果的实部作为拟高频加速度时程；
步骤A8：求计算谱和目标加速度反应谱的平均相对误差，并判断其是否小于设定阈值，若平均相对误差大于设定阈值，则计算目标加速度反应谱与计算谱的比值，调整傅里叶幅值谱，回到步骤A7；若平均相对误差小于等于设定阈值，则输出高频加速度时程；
步骤A9：对步骤A8输出的高频加速度时程做作傅里叶变换，将频率区间[0,fr]所对应的傅里叶幅值谱的值设为零，再经过傅里叶逆变换，得到近断层地震动时程的高频成分Ah(t)。
进一步地，所述步骤A1具体包括以下步骤：
步骤A1.1：根据式(1)求出速度放大系数设计谱βV(T)：
其中βmm为各类场地上的拟速度均值谱峰值，根据式(2)确定：
βmm＝ΩCs (2)
式中，Tg为反应谱的特征周期，Tp为脉冲周期，T为结构自振周期，Ω为各脉冲地震动记录速度放大系数谱最大值的平均值；
步骤A1.2：根据式(3)计算等效加速度放大系数谱βVa(T)：
式中，ω为结构自振频率，PGV/PGA为峰值地面速度与峰值地面加速度比值；
步骤A1.3：根据式(4)求得近断层地震动反应谱函数SVa(T,ξ)：
SVa(T,ξ)＝CRCdAβVa(T) (4)
式中，CR为风险系数，Cd为阻尼调整系数，A为设计基本地震动加速度峰值。
进一步地，所述低频成分拟合包括以下步骤：
步骤B1：根据式(8)求脉冲周期Tp，根据式(9)求脉冲峰值Vp，根据式(10)求脉冲峰值时刻t1,V：
ln(Tp)＝-6.45+1.11Mw (8)
ln(Vp)＝3.680+0.065Mw+0.025ln(R) (9)
ln(tl,v)＝1.35Mw-6.88 (10)
其中，R为断层距，Mw为矩震级；
步骤B2：模拟滑冲型近断层脉冲型地震，计算近断层脉冲型地震的速度时程νgA如式(11)所示：
模拟向前方向性效应，计算近断层脉冲型地震速度时程νgB如式(12)所示：
νgB(t)＝Vpsin(ωpt),0≤t≤Tp (12)
其中，νgA为模拟滑冲型近断层脉冲型地震速度时程，νgB为模拟向前方向性效应近断层脉冲型地震速度时程，ωp为脉冲频率，由ωp＝2π/Tp确定；
步骤B3：由步骤B2得到的速度时程νgA进行求导得到加速度时程αgA，如式(13)所示；由步骤B2得到的速度时程νgA进行积分求得位移时程dgA，如式(14)所示；
其中，αgA为模拟滑冲型近断层脉冲型地震加速度时程，dgA为模拟滑冲型近断层脉冲型地震位移时程；Tp由式(14)和式(11)的最大值相除确定，即：
由步骤B2得到的速度时程νgB进行求导得到加速度时程αgB，如式(15)所示；由步骤B2得到的速度时程νgB进行积分求得位移时程dgB，如式(16)所示；
αgB(t)＝ωpVpcos(ωpt),0≤t≤Tp (15)
其中，αgB为模拟向前方向性效应近断层脉冲型地震加速度时程，dgB为模拟向前方向性效应近断层脉冲型地震位移时程；Tp由式(16)和式(12)的最大值相除确定，即：
步骤B4：将步骤B3得到的低频加速度时程在频率区间为[fr,∞)所对应的傅里叶幅值谱的值设为零，再经过傅里叶逆变换，得到近断层地震动时程的低频成分Al(t)。
进一步地，所述脉冲型地震拟合包括以下步骤：
步骤C1：计算得到的近断层地震动时程的高频成分Ah(t)峰值时刻tha，如式(17)所示；
ln(tha)＝1.35MW-6.88 (17)
其中，Mw为矩震级；
步骤C2：计算得到的近断层地震动时程的低频成分Al(t)峰值时刻tla，如式(18)所示；
ln(tla)＝1.35MW-6.88 (18)
步骤C3：由步骤C1得到的高频峰值时刻tha和步骤C2得到的峰值时刻tla求得高低频峰值时刻差σt，如式(19)所示；
σt＝tha-tla (19)
步骤C4：把近断层地震动时程的低频成分Al(t)在时间轴上平移σt，得到新的近断层地震动时程的低频成分All(t)；
步骤C5：将得到的新的近断层地震动时程的低频成分All(t)与近断层地震动时程的高频成分Ah(t)在时域进行叠加，得到近断层脉冲型地震动A(t)。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提出的近断层反应谱能准确反映近断地震动高频成分的真实的频谱特性。此外，本发明定义了高频和低频的临界频率，从而能够准确地区分高频成分和低频成分。本发明通过对临界频率，震级和脉冲周期、脉冲峰值时刻四个参数间进行相关性分析发现临界频率与脉冲周期具有极强的负相关性，本发明定义的临界频率正是对临界频率和脉冲周期进行了最小二乘法拟合得到的统计规律，更合理更接近真正的临界频率值。因此，本发明生成的近断层地震动更符合实际情况的地震动。
2、本发明采用相位差谱生成的近断层脉冲型地震动可以同时满足时频非平稳。通过对基于相位差谱生成的地震动加速度时程曲线研究发现用相位差谱拟合生成的加速度时程，可以同时满足时频非平稳。因此本发明采用相位差谱更适合近断层地震动的高频成分拟合过程。
3、本发明使用不同的等效速度脉冲模型模拟人工近断层脉冲型地震动的低频成分考虑了不同断层破裂机制的影响。通过大量研究发现不同的断层破裂机制会产生不同类型的脉冲型地震动。因此，本发明使用不同的等效速度脉冲模型生成的地震动能够更符合实际情况的地震的地震动。
附图说明
图1是本发明实施例的方法实现流程图。
图2是本发明实施例中近断层地震动目标反应谱曲线。
图3是本发明实施例中经过5次迭代计算平均相对误差为3.99％的计算反应谱和目标反应谱曲线图。
图4是本发明实施例中经过5次迭代计算后生成的高频加速度时程曲线图。
图5是本发明实施例中高频加速度时程曲线和近断层地震动时程的高频成分。
图6是本发明实施例中平移前后的近断层地震动时程的低频成分。
图7是本发明实施例中本发明实施例中近断层脉冲型地震动。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本实施例提供了一种近断层地震动拟合方法，包括：
高频成分拟合：拟合近断层地震的反应谱函数，代入场地条件信息得到目标加速度反应谱进而求得傅里叶幅值谱；再由相位差谱模型计算相位谱并与傅里叶幅值谱结合生成拟高频加速度时程，然后对拟高频加速度时程进行迭代运算，使生成的高频加速度时程的反应谱逼近目标加速度反应谱，进而生成近断层地震动时程的高频成分。
低频成分拟合：使用不同的等效速度脉冲模型生成近断层地震动时程的低频成分。
脉冲型地震拟合：计算近断层地震动时程的高频成分和低频成分叠加过程中的高低频峰值时刻，进而生成新的近断层地震动低频成分并与近断层地震动高频成分在时域上进行叠加，最终生成更符合实际情况的近断层地震动。
下面对高频成分拟合、低频成分拟合以及脉冲型地震拟合的具体实现作进一步说明。
一、高频成分拟合
步骤A1：拟合近断层地震动反应谱函数SVa(T,ξ)。具体包括以下步骤：
步骤A1.1：根据式(1)求出速度放大系数设计谱βV(T)：
其中βmm为各类场地上的拟速度均值谱峰值，根据式(2)确定：
βmm＝ΩCs (2)
式中，Tg为反应谱的特征周期，Tp为脉冲周期，T为结构自振周期，Ω为各脉冲地震动记录速度放大系数谱最大值的平均值。
其中，Ω的取值为2.157。该数值是基于太平洋地震工程研究中心(PEER)的NGA-West2数据库的实际地震动记录库，采用文献{Shahi S K,Baker JW.An EfficientAlgorithm to Identify Strong-Velocity Pulses in Multicomponent Ground Motions[J]}中shahi-Baker的识别方法，建立近断层地震动数据库。其次，基于所建立的近断层地震动数据库计算速度放大系数谱的最大值βv,max，并对速度放大系数谱的最大值的频数分布直方图作非线性曲线拟合，拟合结果显示速度放大系数谱的最大值服从对数正态分布，模型为lnX～N(2.157,0.1662)。其中X为速度放大系数谱最大值的统计量。基于以上分析本发明将Ω值确定为2.157。
步骤A1.2：根据式(3)计算等效加速度放大系数谱βVa(T)：
式中，ω为结构自振频率，PGV/PGA为峰值地面速度与峰值地面加速度比值。
其中，PGV/PGA的取值为0.226。该数值是基于太平洋地震工程研究中心(PEER)的NGA-West2数据库的实际地震动记录库，采用文献{Shahi S K,Baker J W.An EfficientAlgorithm to Identify Strong-Velocity Pulses in Multicomponent Ground Motions[J]}中shahi-Baker的识别方法，建立近断层地震动数据库。其次，计算出实际的近断层脉冲型地震动记录的PGV/PGA的值，对PGV/PGA的频数直方图做非线性曲线拟合。拟合结果显示PGV/PGA服从对数正态分布，其模型为ln Y～N(0.226,0.6572)，其中Y为PGV/PGA的统计量。基于以上分析本发明将PGV/PGA值确定为0.226。
步骤A1.3：根据式(4)求得近断层地震动反应谱函数SVa(T,ξ)：
SVa(T,ξ)＝CRCdAβVa(T) (4)
式中，CR为风险系数，Cd为阻尼调整系数，A为设计基本地震动加速度峰值。
步骤A2：根据步骤A1得到的近断层地震动反应谱函数SVa(T,ξ)，代入场地条件信息得到目标加速度反应谱Sa T(ξ,ω)。
步骤A3：根据式(5)计算得到功率谱S(ω)：
式中，Sa T(ξ,ω)为目标加速度反应谱。S(ω)为功率谱。ξ为阻尼比。ω为结构自振频率。T为结构自振周期。λ为超越概率。
步骤A4：根据式(6)求得临界频率fr：
fr＝1.72·Tp -1 (6)
其中，Tp为为脉冲周期。
步骤A5：功率谱和傅里叶幅值谱的数学关系如下所示：
Δω＝2π×fr×FFT长度
式中，Δω为频率间隔。
根据式(7)得到傅里叶幅值谱A(ω)：
步骤A6：根据相位差谱模型基于相位差计算相位角的方法计算相位谱。
步骤A7：将步骤A5得到的傅里叶幅值谱与步骤A6得到的相位谱结合，做傅里叶逆变换，取变换结果的实部作为拟高频加速度时程。
步骤A8：求计算谱和目标加速度反应谱的平均相对误差，并判断其是否小于设定阈值(在本实施例中取5％)，若平均相对误差大于5％，则计算目标加速度反应谱与计算谱的比值，调整傅里叶幅值谱，回到步骤A7。若平均相对误差小于等于5％，则输出高频加速度时程。
步骤A9：对步骤A8输出的高频加速度时程做作傅里叶变换，将频率区间[0,fr]所对应的傅里叶幅值谱的值设为零，再经过傅里叶逆变换，得到近断层地震动时程的高频成分Ah(t)。
二、低频成分拟合
步骤B1：根据式(8)求脉冲周期Tp，根据式(9)求脉冲峰值Vp，根据式(10)求脉冲峰值时刻t1,V：
ln(Tp)＝-6.45+1.11Mw (8)
ln(Vp)＝3.680+0.065Mw+0.025ln(R) (9)
ln(tl,v)＝1.35Mw-6.88 (10)
其中，R为断层距，Mw为矩震级。
步骤B2：模拟滑冲型近断层脉冲型地震，计算近断层脉冲型地震的速度时程νgA如式(11)所示：
模拟向前方向性效应，计算近断层脉冲型地震速度时程νgB如式(12)所示：
νgB(t)＝Vpsin(ωpt),0≤t≤Tp (12)
其中，νgA为模拟滑冲型近断层脉冲型地震速度时程，νgB为模拟向前方向性效应近断层脉冲型地震速度时程，ωp为脉冲频率，由ωp＝2π/Tp确定。
步骤B3：由步骤B2得到的速度时程νgA进行求导得到加速度时程αgA，如式(13)所示。由步骤B2得到的速度时程νgA进行积分求得位移时程dgA，如式(14)所示。
其中，αgA为模拟滑冲型近断层脉冲型地震加速度时程，dgA为模拟滑冲型近断层脉冲型地震位移时程。Tp由式(14)和式(11)的最大值相除确定，即：
由步骤B2得到的速度时程νgB进行求导得到加速度时程αgB，如式(15)所示。由步骤B2得到的速度时程νgB进行积分求得位移时程dgB，如式(16)所示。
αgB(t)＝ωpVpcos(ωpt),0≤t≤Tp (15)
其中，αgB为模拟向前方向性效应近断层脉冲型地震加速度时程，dgB为模拟向前方向性效应近断层脉冲型地震位移时程。Tp由式(16)和式(12)的最大值相除确定，即：
步骤B4：将步骤B3得到的低频加速度时程在频率区间为[fr,∞)所对应的傅里叶幅值谱的值设为零，再经过傅里叶逆变换，得到近断层地震动时程的低频成分Al(t)。
三、脉冲型地震拟合
步骤C1：计算得到的近断层地震动时程的高频成分Ah(t)峰值时刻tha，如式(17)所示。
ln(tha)＝1.35MW-6.88 (17)
其中，Mw为矩震级。
步骤C2：计算得到的近断层地震动时程的低频成分Al(t)峰值时刻tla，如式(18)所示。
ln(tla)＝1.35MW-6.88 (18)
步骤C3：由步骤C1得到的高频峰值时刻tha和步骤C2得到的峰值时刻tla求得高低频峰值时刻差σt，如式(19)所示。
σt＝tha-tla (19)
步骤C4：把近断层地震动时程的低频成分Al(t)在时间轴上平移σt，得到新的近断层地震动时程的低频成分All(t)。
步骤C5：将得到的新的近断层地震动时程的低频成分All(t)与近断层地震动时程的高频成分Ah(t)在时域进行叠加，得到近断层脉冲型地震动A(t)。
下面举一具体实施例如下。
地震动拟合参数：
(1)算例参数：工程场地类别为Ⅱ类场地；地震分组为第三组(Tg＝0.45s)；抗震设防烈度为7度；矩震级为6.5级；结构阻尼比为0.05；50年超越概率为10％(重现期475年)对应的设计基本地震动峰值加速度为0.15g；A类公路桥梁E1地震作用的近断层脉冲型地震动。
(2)拟合过程：以合成滑冲效应的等效速度脉冲模型近断层脉冲型地震动为例。
“相位差谱”选用文献{Thráinsson H,Kiremidjian A S.Simulation of digitalearthquake accelerograms using the inverse discrete Fourier transform}中统计得到的相位差谱模型。
通过上述步骤A1-A9、B1-B4、C1-C5进行计算，得到图2～图7。
图2是近断层地震动目标反应谱曲线。图3是经过5次迭代计算平均相对误差为3.99％的计算反应谱和目标反应谱曲线图。图4是经过5次迭代计算后生成的高频加速度时程曲线图。图5是高频加速度时程曲线和近断层地震动时程的高频成分。图6是平移前后的近断层地震动时程的低频成分。将图5中的近断层地震动时程的高频成分与图6中平移后的近断层地震动时程的低频成分叠加，得到近断层脉冲型地震动，将其绘制于图7。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (3)
1.一种近断层地震动拟合方法，其特征在于，包括：
高频成分拟合：拟合近断层地震的反应谱函数，代入场地条件信息得到目标加速度反应谱进而求得傅里叶幅值谱；再由相位差谱模型计算相位谱并与傅里叶幅值谱结合生成拟高频加速度时程，然后对拟高频加速度时程进行迭代运算，使生成的高频加速度时程的反应谱逼近目标加速度反应谱，进而生成近断层地震动时程的高频成分；
低频成分拟合：使用不同的等效速度脉冲模型生成近断层地震动时程的低频成分；
脉冲型地震拟合：计算近断层地震动时程的高频成分和低频成分叠加过程中的高低频峰值时刻，进而生成新的近断层地震动低频成分并与近断层地震动高频成分在时域上进行叠加，最终生成更符合实际情况的近断层地震动；
所述高频成分拟合包括以下步骤：
步骤A1：拟合近断层地震动反应谱函数SVa(T,ξ)；
步骤A2：根据步骤A1得到的近断层地震动反应谱函数SVa(T,ξ)，代入场地条件信息得到目标加速度反应谱Sa T(ξ,ω)；
步骤A3：根据式(5)计算得到功率谱S(ω)：
式中，Sa T(ξ,ω)为目标加速度反应谱；S(ω)为功率谱；ξ为阻尼比；ω为结构自振频率；T为结构自振周期；λ为超越概率；
步骤A4：根据式(6)求得临界频率fr：
fr＝1.72·Tp -1 (6)
其中，Tp为为脉冲周期；
步骤A5：功率谱和傅里叶幅值谱的数学关系如下所示：
Δω＝2π×fr×FFT长度
式中，Δω为频率间隔；
根据式(7)得到傅里叶幅值谱A(ω)：
步骤A6：根据相位差谱模型基于相位差计算相位角的方法计算相位谱；
步骤A7：将步骤A5得到的傅里叶幅值谱与步骤A6得到的相位谱结合，做傅里叶逆变换，取变换结果的实部作为拟高频加速度时程；
步骤A8：求计算谱和目标加速度反应谱的平均相对误差，并判断其是否小于设定阈值，若平均相对误差大于设定阈值，则计算目标加速度反应谱与计算谱的比值，调整傅里叶幅值谱，回到步骤A7；若平均相对误差小于等于设定阈值，则输出高频加速度时程；
步骤A9：对步骤A8输出的高频加速度时程做作傅里叶变换，将频率区间[0,fr]所对应的傅里叶幅值谱的值设为零，再经过傅里叶逆变换，得到近断层地震动时程的高频成分Ah(t)；
所述步骤A1具体包括以下步骤：
步骤A1.1：根据式(1)求出速度放大系数设计谱βV(T)：
其中βmm为各类场地上的拟速度均值谱峰值，根据式(2)确定：
βmm＝ΩCs (2)
式中，Tg为反应谱的特征周期，Tp为脉冲周期，T为结构自振周期，Ω为各脉冲地震动记录速度放大系数谱最大值的平均值；Ω的取值为2.157；
步骤A1.2：根据式(3)计算等效加速度放大系数谱βVa(T)：
式中，ω为结构自振频率，PGV/PGA为峰值地面速度与峰值地面加速度比值；PGV/PGA的取值为0.226；
步骤A1.3：根据式(4)求得近断层地震动反应谱函数SVa(T,ξ)：
SVa(T,ξ)＝CRCdAβVa(T) (4)
式中，CR为风险系数，Cd为阻尼调整系数，A为设计基本地震动加速度峰值。
2.根据权利要求1所述的一种近断层地震动拟合方法，其特征在于，所述低频成分拟合包括以下步骤：
步骤B1：根据式(8)求脉冲周期Tp，根据式(9)求脉冲峰值Vp，根据式(10)求脉冲峰值时刻t1,V：
ln(Tp)＝-6.45+1.11Mw (8)
ln(Vp)＝3.680+0.065Mw+0.025ln(R) (9)
ln(tl,v)＝1.35Mw-6.88 (10)
其中，R为断层距，Mw为矩震级；
步骤B2：模拟滑冲型近断层脉冲型地震，计算近断层脉冲型地震的速度时程νgA如式(11)所示：
模拟向前方向性效应，计算近断层脉冲型地震速度时程νgB如式(12)所示：
νgB(t)＝Vpsin(ωpt),0≤t≤Tp (12)
其中，νgA为模拟滑冲型近断层脉冲型地震速度时程，νgB为模拟向前方向性效应近断层脉冲型地震速度时程，ωp为脉冲频率，由ωp＝2π/Tp确定；
步骤B3：由步骤B2得到的速度时程νgA进行求导得到加速度时程αgA，如式(13)所示；由步骤B2得到的速度时程νgA进行积分求得位移时程dgA，如式(14)所示；
其中，αgA为模拟滑冲型近断层脉冲型地震加速度时程，dgA为模拟滑冲型近断层脉冲型地震位移时程；
由步骤B2得到的速度时程νgB进行求导得到加速度时程αgB，如式(15)所示；由步骤B2得到的速度时程νgB进行积分求得位移时程dgB，如式(16)所示；
αgB(t)＝ωpVpcos(ωpt),0≤t≤Tp (15)
其中，αgB为模拟向前方向性效应近断层脉冲型地震加速度时程，dgB为模拟向前方向性效应近断层脉冲型地震位移时程；
步骤B4：将步骤B3得到的低频加速度时程在频率区间为[fr,∞)所对应的傅里叶幅值谱的值设为零，再经过傅里叶逆变换，得到近断层地震动时程的低频成分Al(t)。
3.根据权利要求1所述的一种近断层地震动拟合方法，其特征在于，所述脉冲型地震拟合包括以下步骤：
步骤C1：获得近断层地震动时程的高频成分Ah(t)峰值时刻tha；
步骤C2：计算得到的近断层地震动时程的低频成分Al(t)峰值时刻tla，如式(18)所示；
ln(tla)＝1.35MW-6.88 (18)
其中，Mw为矩震级；
步骤C3：由步骤C1得到的高频峰值时刻tha和步骤C2得到的峰值时刻tla求得高低频峰值时刻差σt，如式(19)所示；
σt＝tha-tla (19)
步骤C4：把近断层地震动时程的低频成分Al(t)在时间轴上平移σt，得到新的近断层地震动时程的低频成分All(t)；
步骤C5：将得到的新的近断层地震动时程的低频成分All(t)与近断层地震动时程的高频成分Ah(t)在时域进行叠加，得到近断层脉冲型地震动A(t)。
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