基于目标反应谱和包络线的人工地震动合成python代码
时间: 2023-11-17 09:07:14 浏览: 38
以下是一个基于目标反应谱和包络线的人工地震动合成的Python代码示例:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 目标反应谱
T = np.array([0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100])
Sa = np.array([0.2, 0.3, 0.6, 1.0, 1.2, 1.2, 1.0, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.4])
# 线性插值
f = np.interp(np.logspace(-2, 2, num=1000), T, Sa)
# 频谱包络线
f_env = np.exp(-0.5 * ((np.log10(np.logspace(-2, 2, num=1000)) - np.log10(0.5)) / 0.2) ** 2)
# 傅里叶逆变换
dt = 0.01
t = np.arange(0, len(f) * dt, dt)
s = np.fft.irfft(f * f_env)
# 绘图
plt.plot(t, s)
plt.xlabel('Time (s)')
plt.ylabel('Acceleration (m/s^2)')
plt.show()
```
解释一下代码中的主要步骤:
1. 定义目标反应谱(`T` 和 `Sa`),并使用 `np.interp` 对其进行线性插值,得到一系列频率对应的目标加速度反应谱。
2. 定义频谱包络线,这里使用一个高斯分布函数,表示地震动的能量随着频率的变化而衰减。将其与目标反应谱相乘,得到最终的频率对应的加速度反应谱。
3. 使用傅里叶逆变换将加速度反应谱转换为时间域的加速度波形。
4. 绘制加速度波形。
需要注意的是,代码中的参数和计算方法仅供参考,实际计算中需要根据具体的地震动特征和目标结构的特点进行调整。同时,代码中未考虑地震动的方向性等因素,也需要进行进一步的处理。
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