基于离散小波变换的滑移隔震结构非平稳随机响应计算.docx

基于离散小波变换的滑移隔震结构非平稳随机响应计算
摘要
滑移隔震结构作为一种目前应用于地震工程领域的新型隔震系统，在设计中需要对其非平稳随机响应进行计算。本文主要基于离散小波变换理论，介绍了一种滑移隔震结构非平稳随机响应计算的方法。首先，对离散小波变换的基本原理进行了介绍和分析，并且利用小波变换对信号进行了预处理。之后，对隔震结构的非平稳随机响应进行了分析，并且结合小波分析方法，提出了一种滑移隔震结构隔震效果的确定方法。最后，本文将模拟的随机地震波数据进行了实验验证，结果表明本文提出的方法能够有效地计算滑移隔震结构的非平稳随机响应。
关键词：离散小波变换；滑移隔震结构；非平稳随机响应；隔震效果
Abstract
Slip-frictionisolationstructure,asanewtypeofisolationsystemappliedinthefieldofearthquakeengineering,needstocalculateitsnon-stationaryrandomresponseindesign.Basedonthetheoryofdiscretewavelettransform,thispaperintroducesamethodforcalculatingthenon-stationaryrandomresponseofslip-frictionisolationstructure.Firstly,thebasicprincipleofdiscretewavelettransformisintroducedandanalyzed,andthesignalispreprocessedbywavelettransform.Then,thenon-stationaryrandomresponseofisolationstructureisanalyzed,andamethodfordeterminingtheisolationeffectofslip-frictionisolationstructureisproposedbasedonwaveletanalysismethod.Finally,thesimulatedrandomearthquakewavedataisexperimentallyverified,andtheresultsshowthatthemethodproposedinthispapercaneffectivelycalculatethenon-stationaryrandomresponseofslip-frictionisolationstructure.
Keywords:discretewavelettransform;slip-frictionisolationstructure;non-stationaryrandomresponse;isolationeffect
引言
滑移隔震结构是一种新型的隔震系统，其特点是具有较好的隔震效果和较高的耗能能力。在地震工程的设计和实际应用中，滑移隔震结构的隔震效果往往需要进行计算和评估。然而，在实际情况中，滑移隔震结构所受到的地震动往往是不稳定的，这就需要计算其非平稳随机响应，才能更加真实地反映其隔震效果。因此，如何准确地计算滑移隔震结构的非平稳随机响应是研究的一个重要问题。
离散小波变换是一种有效的信号处理方法，其可以将信号进行多尺度分解和重构，因此被广泛应用于地震工程、信号处理等领域。本文将基于离散小波变换理论，提出一种计算滑移隔震结构非平稳随机响应的方法。具体包括：对离散小波变换的基本原理进行介绍；利用小波变换进行信号预处理；对滑移隔震结构的非平稳随机响应进行分析，并结合小波分析方法，提出一种滑移隔震结构隔震效果的确定方法；最后，本文将模拟的随机地震波数据进行实验验证。
离散小波变换原理与信号预处理
离散小波变换是一种多尺度分析的方法，其可以将信号进行分解和重构。离散小波变换的基本原理是：将原始信号分解成多个子信号，这些子信号包含不同的频率和时间域信息，然后将这些子信号进行重构，得到原始信号的近似重构。离散小波变换可以通过一定的滤波器进行实现。
对于一个长度为N的原始信号x(n)，进行J层小波分解，将其分解成J+1个子信号：
(1)
这些子信号包括：D0(j)为J阶小波分解的细节系数，A0(j)为J阶小波分解的近似系数，A0(j-1)为J-1阶小波分解的近似系数，直到A0(0)为“原始”信号的近似系数。
离散小波变换的信号预处理主要包括两个步骤：信号去噪和信号重构。信号去噪是利用小波分析方法进行信号的降噪处理，信号重构是将降噪后的信号进行重构，从而得到更加准确的信号。
隔震结构的非平稳随机响应分析
滑移隔震结构的隔震效果是建立在