【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及地震動領域，尤其涉及一種多點海底地震動的生成方法及相關設備。
技術介紹
1、合理的地震動合成方法對于地下工程地震動力響應評估具有重要意義，一方面，真實地震動記錄表現出明顯的時頻非平穩性，合成地震動波形應考慮諸多約束條件，如頻率、幅值、持續時間、反應譜等，另一方面，海域場地中往往存在海底盆地、溝谷和斷層等不良地質，地震動在傳播過程中表現出明顯的空間變異性和非一致性。因而對于大跨度海洋工程(例如超長跨海隧道、跨海大橋等)，多點地震動合成方法應同時考慮地震動的時域非平穩性和空間變異性。
2、針對地震動的時頻非平穩性，目前已提出的方法主要包括隨機有限斷層法和工程合成法兩大類，隨機有限斷層法參數確定較復雜，在實際工程中的應用性較弱；工程合成法需要提前基于大量地震記錄統計確定數學模型，但是多數海域場地地震記錄并不豐富，難以獲取可靠的海域地震動數學統計模型。同時，兩大類方法均未考慮地震波的持續時間和能量特征，不能兼顧所有的地震波時頻域約束條件。因而，目前已提出的方法不能精準模擬海域地震動的時頻非平穩性。針對地震動的空間變異性，目前已提出的方法主要為建立基于臺陣記錄數據的功率譜密度模型和相干模型，由于功率譜密度模型假定局部場地為均勻場地，這種方法不能考慮復雜的海域場地，因而，目前已提出的方法不適用于模擬地震動的空間變異性。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種多點海底地震動的生成方法及裝置，將譜元法數值模擬方法和生成式神經網絡結合，在合成多點地震動時考慮地震動的時域非平
2、本專利技術第一方面提供了一種多點海底地震動的生成方法，該方法包括：
3、獲取目標區域所對應的目標三方向地震波形數據；
4、根據所述目標三方向地震波形數據、隨機噪聲以及目標單點隨機地震動模型生成所述目標三方向地震波形數據所對應的目標一維地震波形數據；
5、將所述目標一維地震波形數據與滿足狄利克雷分布的隨機數據進行拼接，得到目標拼接多點地震動數據；
6、根據半空間均勻各向同性地質體的尺寸、斷層面的位置和所述斷層面的尺寸，建立含斷層的三維場地模型；
7、根據不同的矩震級所對應的斷層面參數以及所述三維場地模型，通過譜元法進行地震動的模擬分析，得到所述目標區域內布設的測點集合中每個測點的目標多點地震動數據；
8、將所述目標拼接多點地震動數據以及所述目標多點地震動數據輸入目標多點地震動數據生成模型，以得到所述目標區域所對應的多點地震動。
9、本專利技術第二方面提供了一種多點海底地震動的生成裝置，包括：
10、獲取模塊，用于獲取目標區域所對應的目標三方向地震波形數據；
11、生成模塊，用于根據所述目標三方向地震波形數據、隨機噪聲以及目標單點隨機地震動模型生成所述目標三方向地震波形數據所對應的目標一維地震波形數據；
12、拼接模塊，用于將所述目標一維地震波形數據與滿足狄利克雷分布的隨機數據進行拼接，得到目標拼接多點地震動數據；
13、構建模塊，用于根據半空間均勻各向同性地質體的尺寸、斷層面的位置和所述斷層面的尺寸，建立含斷層的三維場地模型；
14、模擬分析模塊，用于根據不同的矩震級所對應的斷層面參數以及所述三維場地模型，通過譜元法進行地震動的模擬分析，得到所述目標區域內布設的測點集合中每個測點的目標多點地震動數據；
15、合成模塊，用于將所述目標拼接多點地震動數據以及所述目標多點地震動數據輸入目標多點地震動數據生成模型，以得到所述目標區域所對應的多點地震動。
16、本專利技術實施例第三方面提供了一種電子設備，包括存儲器、處理器，所述處理器用于執行存儲器中存儲的計算機管理類程序時實現如上述第一方面所述的多點海底地震動的生成方法的步驟。
17、本專利技術實施例第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機管理類程序，所述計算機管理類程序被處理器執行時實現如上述第一方面所述的多點海底地震動的生成方法的步驟。
18、綜上所述，可以看出，本專利技術提供的實施例中，通過生成式對抗神經網絡預先訓練單點隨機地震動模型和多點地震動數據生成模型，同事在確定測點的多點地震動數據時引入譜元法，由此在根據單點隨機地震動模型和多點地震動數據生成模型合成海域地震動時，將譜元法數值模擬方法和生成式神經網絡結合，同時考慮地震動的時域非平穩性和復雜地形的空間變異性。
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1.一種多點海底地震動的生成方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對所述地震數據矩陣進行主成分分析，以得到一維地震波形數據包括：
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述地震動圖像數據庫對初始單點隨機地震動模型進行訓練，以得到所述目標單點隨機地震動模型包括：
5.根據權利要求2至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
6.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述目標單點隨機地震動模型和所述目標多點地震動數據生成模型均采用生成式對抗神經網絡，所述生成式對抗神經網絡包括生成器和判別器；
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述生成器的損失函數通過如下公式表示：
8.一種多點海底地震動的生成裝置，其特征在于，包括：
9.一種電子設備，其特征在于，包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機管理類程序，
...【技術特征摘要】
1.一種多點海底地震動的生成方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對所述地震數據矩陣進行主成分分析，以得到一維地震波形數據包括：
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述地震動圖像數據庫對初始單點隨機地震動模型進行訓練，以得到所述目標單點隨機地震動模型包括：
5.根據權利要求2至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
6.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙武勝，解佩瑤，陳衛忠，秦長坤，高厚，周帥，童異越，
申請(專利權)人：中國科學院武漢巖土力學研究所，
類型：發明
國別省市：
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