改进的极点对称模态分解方法在近断层多脉冲地震动研究中的应用

柳春光; 夏春旭

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改进的极点对称模态分解方法在近断层多脉冲地震动研究中的应用

首发时间：2015-05-22

柳春光 ¹
柳春光(1961-),男,教授,主要研究方向:生命线工程抗震方面研究
夏春旭 ²
夏春旭（1988-）,男,博士研究生,主要研究方向:工程结构抗震分析

1、大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,大连 116024
2、大连理工大学工程抗震研究所,大连 116024

摘要：基于多脉冲小波方法得到一台站水平向地震记录的能量最强方向及脉冲周期和脉冲指数等参数。对极点对称模态分解（Extreme-Point Symmetric Mode Decomposition, ESMD）方法的原理做了介绍并在Matlab平台实现该分析方法并对残余分量终止条件进行了改进以用于对地震动信号的分析。提出利用改进的极点对称模态分解方法对实际台站记录进行分解，并通过与EMD和小波变换分析结果对比讨论了ESMD在近断层多脉冲地震动研究中的优势。分析表明，ESMD的最优筛分次数的自适应选择和无需设定分析频率上下限使其优于EMD和小波变换方法，同时ESMD方法在地震动去噪方面效果较好。直接积分法和Hilbert方法的分析结果基本一致，但DI方法更便捷。ESMD方法在提取近断层多脉冲地震动的脉冲分量的效果优于小波变换方法。

关键词：工程地震近断层地震动多脉冲改进的ESMD 方向性

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Application of modified extreme-point symmetric mode decomposition method on study of the near-fault multi-pulse ground motion

LIU Chunguang ¹
柳春光(1961-),男,教授,主要研究方向:生命线工程抗震方面研究
XIA Chunxu ²
夏春旭（1988-）,男,博士研究生,主要研究方向:工程结构抗震分析

1、State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024
2、 Institute of Earthquake Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024

Abstract：Horizontal earthquake record from specific station is analysed and parameters such as strongest direction, pulse period, pulse index are calculated based on multi-pulse analysis method. Extreme-point symmetric mode decomposition (ESMD) method is introduced and is implemented via Matlab with terminating condition of the residual function modified, which facilitating the analysis of strong ground motion. Analysis method against the actual station records is proposed based on modified ESMD. Result of near-fault multi-pulse ground motion based on ESMD is compared with both EMD and wavelet method, and the advantage of the modified ESMD is brought out. The optimal sifting time and free frequency range makes ESMD superior to the EMD and wavelet method, and ESMD is also good at denoising. Results from direct integration and EMD are similar, but direct integration method is more efficient. ESMD is better than wavelet method at extracting pulse component of the near-fault multi-pulse ground motion.

Keywords： engineer earthquake near-fault ground motion multi-pulse modified ESMD direction

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柳春光，夏春旭. 改进的极点对称模态分解方法在近断层多脉冲地震动研究中的应用[EB/OL]. 北京：中国科技论文在线 [2015-05-22]. http://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201505-304.

No.4641041102131614****

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论文编号	201505-304
论文题目	改进的极点对称模态分解方法在近断层多脉冲地震动研究中的应用
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