rzb.rar_Fortran地震波_人工地震_人工地震波_合成人工地震_地震

!//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// !////////人工合成地震波程序////////////////////////////////////////////////////// !//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ! G为重力加速度，S_G(400)为目标反应谱，W(400)为圆频率 ////// ! DW为圆频率步长,S(400)为加速度功率谱，A(400)为幅值谱，AA(50)为平稳随机过程////// !T为时间划分数组，A_G为人工合成的加速度 ////// !F1为地震影响系数曲线函数 ////// !F2为强度包络线函数 ////// !JS_C为人工合成地震波的加速度反应谱 ////// !SIMPSON为复化辛普森积分子过程 !设计反应谱采用教材235页中的影响系数曲线，其中地震烈度选用6度，设计阶段为第一阶段 !包络线采用教材45页的分段函数型，其中的持时10秒 !主程序： IMPLICIT NONE INTEGER N,M,I,J,K !N为频率域等分数，M为时间域等分数 REAL G,S_G(400),W(400),DW,TT,PI,S(400),A1,A2,A(400),AA(50),DT,T(50),A_G(50),F1,F2,Q,P,QQ REAL TS,AS,BS,JS_C(400),SMAX G=9.8 N=400 M=50 W(1)=1.0 W(400) =50.0 DW=(W(400)-W(1))/N PI=3.1415926 DT=10/50.0 AS=0 OPEN(1,FILE='EARTH1.TXT') OPEN(2,FILE='EARTH2.TXT') DO I=1,M T(I)=I*DT ENDDO DO I=2,N-1 W(I)=W(1)+(I-0.5)*DW ENDDO DO I=1,N !求解目标反应谱 TT=2*PI/W(I) S_G(I)=G*F1(TT) endDO WRITE(1,'(4X,10A)')'圆频率为： 目标反应谱为：' WRITE(1,10)(W(I),S_G(I),I=1,N) 10 FORMAT(1X,F10.4,4X,F15.6) CLOSE(1) DO I=1,N !求解加速度功率谱 A1=0.05/(PI*W(I)) A2=LOG( (-PI*LOG(1-0.85)/(W(I)*10) )**(-1) ) S(I)=A1*S_G(I)*S_G(I)/A2 ENDDO !求解幅值谱 DO I=1,N A(I)=SQRT(4*S(I)*DW) ENDDO DO I=1,M DO J=1,N K=I+J CALL RANDOM_SEED(K) CALL RANDOM_NUMBER(Q) Q=Q*2*PI AA(I)=AA(I)+A(J)*COS(W(J)*T(I)-Q) !求解平稳随机过程 ENDDO ENDDO DO I=1,M A_G(I)=F2(T(I))*AA(I) ENDDO WRITE(2,'(4X,15A)') '时刻点： 人工地震波：' !人工合成的加速度 WRITE(2,20) (T(I),A_G(I),I=1,M) 20 FORMAT(1X,F10.4,F15.6) CLOSE(2) DO I=1,N !人工地震波的加速度反应谱 P=W(I) SMAX=0.0 DO J=1,M QQ=A_G(J) BS=T(M) CALL SIMPSON(TS,AS,BS,P,QQ) IF(ABS(TS)>SMAX) SMAX=ABS(TS) ENDDO JS_C(I)=SMAX*(P**2) ENDDO OPEN(3,FILE='ESRTH3.TXT') WRITE(3,'(4X,10A)')'人工地震波的加速度反应谱为：' WRITE(3,30)(JS_C(I),I=1,N) 30 FORMAT(1X,F15.8) CLOSE(3) END !////////////////////////////////////// !////////////////////////////////////// FUNCTION F1(T) !地震影响系数曲线 IMPLICIT NONE REAL F1,T IF(T>=0 .AND. T<0.1) THEN F1=0.32*T+0.018 ELSEIF(T>=0.1 .AND. T<0.2) THEN F1=0.04 ELSEIF(T>=0.2 .AND. T<2.0) THEN F1=((0.2/T)**0.9)*0.04 ELSE F1=0.004 ENDIF END FUNCTION F1 FUNCTION F2(T) !强度包络线函数 IMPLICIT NONE REAL F2,T IF(T>=0 .AND. T<1.0 ) THEN F2=T*T ELSEIF(T>=1 .AND. T<7.0) THEN F2=1.0 ELSEIF(T>=7.0 .AND. T<=10.0) THEN F2=EXP(-1.15*(T-7)) ENDIF END FUNCTION F2 SUBROUTINE SIMPSON(TS,AS,BS,P,QQ) !为复化辛普森积分子过程 IMPLICIT NONE REAL TS,AS,BS,P,QQ,EPS,T_N,H_N,T1,T2,H INTEGER M,N,I M=100 EPS=0.00001 N=M H=(BS-AS)/N T_N=(F(AS)+F(BS))/2 DO I=1,N-1 T_N=T_N+F(AS+H*I) ENDDO T_N=T_N*H T2=T_N T1=T2+100 DO WHILE(ABS(T1-T2)>EPS) T1=T2 H_N=0 DO I=0,N-1 H_N=H_N+F(AS+H*I+H/2) ENDDO H_N=H_N*H T2=(T1+H_N)/2 H=H/2 N=N*2 ENDDO TS=T2 CONTAINS FUNCTION F(X) REAL X,F F=QQ*EXP(-0.05*P*(BS-X))*SIN(P*(BS-X)) /P END FUNCTION END SUBROUTINE