Spectral Matching by Wavelets vs. ASCE Ground Motion Uniform Scaling in Time Domain

تتحدد الحركات الأرضية التصميمية في العادة بواسطة طيف استجابة مصقول. ويفضل المهندسون غالباً استخدام سجل زمني مطابق لطيف الاستجابة الهدف أكثر من تخمين استجابة المنشأ اعتمادا على مجموعة من السجلات الزمنية التي تستحضر طيف الاستجابة الهدف من خلال المتوسط لتلك المجموعة. عموماً هناك طريقتين مفضلتين لتقييس السجلات الزمنية الحقيقية لتطابق طيف استجابة تصميمي: أولا، التقييس الموحد في مجال الزمن وهو ببساطة تقييس السجل الزمني بتكبيره أو تصغيره بشكلٍ موحد لتتم مطابقته مع طيف الاستجابة الهدف بالشكل الأفضل وذلك على مجال محدد للدور، من دون حصول أي تغيير في المحتوى الترددي. ثانيا، المطابقة الطيفية في مجال الزمن والتي تنتج تشويش موضعي على كلّ من السجل الزمني وطيف الاستجابة الخاص به، حيث يمكن إجراء تعديلات صغيرة على السجل الزمني لتغيير طيف الاستجابة الخاص به من مسنن إلى مصقول، وبحيث إذا تمت هذه التعديلات بشكلٍ مناسب يمكن أن يبقى السجل واقعيا. يجب أن يتم تقييم الطبيعة الحقيقية للسجل الزمني في مجال الزمن من خلال الخصائص المتغيرة للتسارع والسرعة والانتقال. وهنا اختبرت فعالية الطريقتين من خلال تطبيقهما على مجموعة من السجلات الزمنية الحقيقية بغرض تعديل هذه السجلات لتطابق طيف الاستجابة الهدف بالتوازي مع تصغير الاضطرابات في خصائص تلك السجلات. تم توظيف إجراءات التقييس في مجال الزمن لتقييس خمسة عشر مجموعة وكل مجموعة مكونة من سبعة سجلات من السجلات الزمنية الحقيقية المتوفرة لهدف مطابقة الطيف التصميمي السوري. وقمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة ومقارنتها لتبيان مدى ملائمتها للاستخدام كتوابع تحريض في التحليل بالسجل الزمني لمنشآت الهندسة المدنية.

Design ground motions are typically prescribed by smooth response spectra. Engineers often prefer to use a time history that matches the target design spectrum rather than evaluate a structure for a sit of time histories that are representative of the target spectrum in an ensemble average. Generally, scaling actual time histories to match a given design spectrum can be made by two preferred methods: First, ground motions uniform scaling in time domain which is simply scaled up or down the ground motion uniformly to best match the target spectrum within a period range of interest, without changing the frequency content. Second, spectral matching in time domain which produces only localized perturbations on both the time history and the its response spectrum, where small adjustments can be made to a time history to change its response spectrum from jagged to smooth, if done properly the resulting time history can be “realistic”. The realistic nature of a time history should be judged in the time domain in terms of the non stationary character of acceleration, velocity and displacement, for that the effectiveness of the two methods is examined by applying them to adjust actual earthquake time histories to much the design spectra while minimizing perturbations on their characteristics. The procedures are utilized to scale 15 set of records, every set consists of seven records of available real records to match the Syrian design spectra. The resulting time histories are investigated and compared in terms of suitability as input to time history analysis of civil engineering structures