基于Python语言的桥梁结构人工地震波模拟

针对桥梁减隔震设计中地震波需求较多的问题，采用Python语言开发了与公路桥梁抗震规范匹配的人工地震波模拟程序，从计算原理、参数取值、计算流程、程序实现方面进行介绍，并进行验证。地震波产生的原理为三角级数迭加法，按实现过程分类，可分为两步法和一步法。两步法指先合成平稳地震波，然后乘以强度包络函数得到非平稳地震波；一步法指利用相位差谱形状与地震波包络线形状相似的性质直接生成非平稳地震波。两种方法都利用了强度包络函数，差异在于相位角的取值不同，两种方法对反应谱的拟合精度均可达到90%以上。两座实际桥梁的计算结果表明：合成的人工地震波用于时程分析所得到的墩底内力和墩顶位移与反应谱法分析得到的结果偏差较小，符合规范要求，人工地震波程序可用于实际工程中。