人工波程序.pdf-资料库

clear clc close all hidden %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% fni=input('生成人工地震波-输入数据文件名(20041012):','s'); fid=fopen(fni,'r'); fs=fscanf(fid,'%f',1);%采样频率 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% tu=fscanf(fid,'%f',1);%上升时间长度 %上升时间包络线线形(1-直线、2-抛物线、3-指数曲线) iu=fscanf(fid,'%f',1); %上升时间包络线线形参数（只有指数曲线需要具体参数，其均为1） cu=fscanf(fid,'%f',1); ta=fscanf(fid,'%f',1);%持时时间长度 td=fscanf(fid,'%f',1);%下降时间长度 %下降时间包络线线形(1-直线、2-抛物线、3-指数曲线) id= fscanf(fid,'%f',1); %下降时间包络线线形（只有抛物线，指数曲线需要具体参数，其余为1） cd=fscanf(fid,'%f',1); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% dp=fscanf(fid,'%f',1);%阴尼比值 p=fscanf(fid,'%f',1);%概率系数（一般可取P=0.85） nn=fscanf(fid,'%f',1);%迭代次数 fno=fscanf(fid,'%f',1);%输出数据文件名批注 [MS1]: 定义强度包络线

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %对目标反应谱取值 x=fscanf(fid,'%f',[2,inf]);%反应谱频率和幅值数据 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% tatus=fclose(fid); %计算生成地震波的数据长度 tl=tu+ta+td; %计算生成地震波的数据长度 nt=round(fs*tl+1); %大于并最接近nt的2的幂次方为FFT长度 nfft=2^nestpow2(nt) %计算频率间隔（Hz） df=fs/nfft %定义反应谱的离散频率向量 f=0:df:(nfft/2-1)*df %计算时间间隔（s） dt=1/fs; %定义的离散时间向量 t=0:dt:(nt-1)*dt %生成0到2PI的随机数为随机相位 g=rand(1,nfft/s)*2*pi; %建立时间包络线 %建立与地震波长度相同元素为1的向量 en=ones(1,nt); %上升时间阶段 %确定上升时间段的长度 l=round(tu*fs)+1 %产生上升时间段的包络线数组元素 switch iu case 1 %直线 en(1:l)=linspace(0,1,1);% y = linspace(a,b,n) generates a row vector y of n points linearly

spaced between and including a and b. case 2 %抛物线 a=0:l-1; en(1:l)=(a/(l-1)).^2; case 3 %指数曲线 a=0:l-1; en(1:l)=1-exp(-cu*a/(l-1)); end %持续时间阶段 %确定0时刻到持续时间结束时刻时间段的长度 m=round((tu+ta)*fs)+1; %下降时间阶段 %产生下降时间段的包络线数组元素 switch id case 1 %直线 en(m:nt)=linspace(1,0,nt-m+1); case 2 %抛物线 a=0:nt-m; en(m:nt)=1-cd*(a/(nt-m)).^2; case 3 %指数曲线 a=0:nt-m; en(m:nt)=exp(-cd*a/(nt-m)); end %按线性插值建立目标反应谱离散数据 %按目标反应谱的长度生成元素为0的向量 a0=zeros(x(1,:)); %取目标反应谱数据的长度 n=length(x(1,:)); %四舍五入取整求反应谱最大频率对应数组元素的下标 nb=round(x(1,n)/df)+1; for k=1:n-1 % 四舍五入取整求反应谱前一个频率数据对应数组元素的下标 l=round(x(1,K)/df)+1; % 四舍五入取整求反应谱后一个频率数据对应数组元素的下标

m=round(x(1,K+1)/df)+1; % 线性插值产生前后两个频率数据间的反应谱数组元素 a0(1:m)=linspace(x(2,k),x(2,k+1),m-l+1) end %根据目标反应谱计算对应的近似功率谱 a1=a0; s=zeros(1,nfft/2); k=nb:ne; s(k)=2*dp/(pi.*(a1(k).^2)./f(k)./(-2*log(-log(p)*pi/tl)./f(k))); %将功率谱转换成傅里叶幅值谱 b1=sqrt(4*df*s)*nfft/2; %定义元素为0的反谱传递函数矩阵 hf=zeros(ne,nfft); %计算加速度反应谱传递函数矩阵 for j-0:ne-1 w=2*pi*df*j wd=w*sqrt(1-dp*dp); e=exp(-t.*W*dp); a=t.*wd; s=sin(a)>*((1-2*dp*dp)/(1-dp*dp)); c=cos(a).*(2*dp/sqrt(1-dp*dp)); % 计算加速度反应谱的脉冲响应函数向量 h=wd*e.*(s+c)/fs; %通过FFT变换求加速度反应谱传递函数向量 hf(j+1,:)=fft(h,nfft); end mm=nn %进行生成人工地震波迭代计算 %100为最大迭代次数 for k=1:100 % 将幅值谱和相位谱转化为实部和虚部 c=b1.*exp(i*g); % 将正负圆频率傅里叶谱向量组合成一仙向量 d=[c,c(nfft/2:-1:1)];

%IFFT 变换，并取变换结果实部为生成的地震波 e=ifft(d,nfft); % 给生成的地震波加上强度包络线 y=en.*real(e(1:nt)); % 计算反应谱 % 对生成的地震波进行FFT变换 yf=fft(y,nfft); for j=1:ne % 用地震波FFT变换结果和反应谱传递函数的乘积的逆变换做卷积运算 d=ifft(yf.*hf(j,:),nfft); % 求各频率对应地震的最大响应 al(j)=max(real(d(1:nt))); end % 如果达到指定的迭代次数显于图形 if k==mm subplot(2,1,1); %m 同时显示生成的地震波的强度包络线 plot(t,y,t,en,t,-en); xlabel('时间（s）'); ylabel('加速度（g）'); grid on sublpot(2,1,2); % 同时显示期望反应谱与反应谱计算谱、 l=1:ne plot(f(l),a0(l),':'f(l),a1(l)); xlabel('频率（Hz）'); ylabel('加速度（g）'); legend('目标谱','计算谱'); grid on; ig=input('继续迭代次数[取值1-9,否则退出]:'); if ig>0&ig<10 %如果输入数字是1-9 mm=mm+ig else break ;

end end c=bl % 期望谱与计算谱的比值来修改傅里叶值谱 j=nb:ne; bl(j)=c(j).*a0(j)./a1(j); end %打开文件输入人工地震动数据 fid=fopen(fno,'W'); for K=1:nt % 每一行输出两个实型数据,t为时间,y为人工地震动信号值 fprintf(fid,'%f%f\n',t(k),y(k)); end status=fclose(fid);

资料库

人工波程序.pdf

相关推荐

信息化

热门标签

最新资料