Hilbert-Huang变换下的非平稳地震对结构随机响应与动力可靠性影响

非平稳地震作用下的结构随机响应及动力可靠性研究是一篇由张洵安和吴昊合作完成的首发论文，着重于在复杂地震环境下结构工程的深入探讨。论文的核心内容是基于美国西部121条基岩强震加速度记录，通过Hilbert-Huang变换(HHT)，这种先进的信号处理方法，来解析地震记录的频率和强度的双重非平稳特性。HHT能够生成非均匀调制演变功率谱，这是一种能准确反映地震能量在时间和频率上的动态变化谱。 作者们利用经验统计方法，建立了地震矩震级和震源距对演变谱的预测模型。这种方法使得研究人员能够预测不同参数下地震对结构的具体影响。他们采用虚拟激励法，模拟具有特定震级和震源距的演变功率谱对结构产生的非平稳随机响应，这有助于理解在复杂地震载荷下的结构行为。 动力可靠度是该研究的关键关注点。论文通过首次超越理论，分析了结构在双非平稳功率谱作用下的响应特征以及可能的失效风险。结果揭示，相比于只考虑强度非平稳性的均匀调制地震随机激励，双非平稳谱会显著增加结构的响应幅值，从而提高结构失效的可能性。因此，这项研究对于地震工程设计和结构抗震性能评估具有重要的理论价值和实践意义。 该论文被归类在土木工程领域，具体来说是结构工程部分(TU352)，表明其研究内容紧密围绕建筑物在非平稳地震条件下的性能优化和安全评估。通过这样的研究，科研人员可以更精确地估计和控制地震对工程结构的影响，提升结构设计和工程抗震能力。