[软件][工具] SPECTR: A program for Response Spectra Analysis [SPECTR地震波反应谱计算程序 v1.0]

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  • 程序图标 ( Program Icon )

        SPECTR

  • 程序介绍 ( Program Introduction)

地震反应谱是地震工程中重要的概念,我们经常需要将地震加速度时程转换为反应谱。SPECTR 是一个简单易用的反应谱计算程序。

Seismic Response Spectra is an important concept in earthquake engineering, we often need to evaluate seismic response spectrum on the basis of a given time-acceleration record. SPECTR constitutes an easy way to evaluate Seismic Response Spectra, featuring a user-friendly visual interface. It is a helpful tool for engineers. 

SPECTR具有以下特点:

(1)导入不同格式的加速度时程,一次可导入多组加速度时程

(2)可对加速度时程进行基线修正,软件提供线性和抛物线基线修正方法

(3)对加速度进行积分生成相应的位移时程序和速度时程

(4)目前支持以下几种弹性反应谱的分析:相对位移反应谱、相对速度反应谱、绝对加速度反应谱、拟速度反应谱和拟加速度反应谱

(5)支持图形式和表格形式查看时程数据、反应谱数据。表格数据支持复制操作,可方便通过快捷键将数据粘贴至Excel快速绘图。

(6)可自由选择坐标轴进行谱曲线绘制,方便谱曲线结果的对比

(7)支持批量进行加速度时程的积分和反应谱分析,并支持批量导出分析结果。方便数据的进一步后处理

SPECTR has the following features:

(1) Read accelerograms saved in in different text file formats, Read multiple sets of accelerograms at a time

(2) Baseline correction of the accelerograms 

(3) Numerically integrates the accelerograms record to generate the corresponding ground motion speed and displacement time history 

(4) Elastic response spectra and pseudo spectra

(5) Allows for results to be copied to any windows application(e.g. MS Excel, MS Word, etc.)

(6) the Seismic Response Spectra plots can  be fully customised from within the program itself

(7) Export multiple sets of results ( displacement and velocity time history of ground motion and Seismic Response Spectra) at a time

  • 程序界面 ( Program Interface )

SPECTR-1

SPECTR-2

SPECTR-About

  • 程序说明 ( Program Help )

程序的使用步骤:

(1)准备好加速度时程文件(文本格式)

(2)打开SPECTR,设置导入格式参数,将准备好的加速度时程文件导入软件

(3)软件自动对导入的加速度时程进行积分计算获得位移和速度,可选择对加速度时程序进行基线修正。如果加速修正后,反应谱会基于修正的加速度时程进行计算。

(4)设置反应谱分析参数(最大、最小周期、阻尼比等)

(5)勾选(Check)需要批量导出加速度时程结果或反应谱分析结果的文件,批量将分析结果导出到文本文件。

The overall steps are as follows.

(1) Prepare accelerograms in text format.

(2) Import accelerograms

(3) SPECTR automatically integrates the accelerograms to generate the corresponding ground motion speed and displacement time history. You can apply baseline correction to accelerograms. If the baseline correction is applied, the response spectra analysis is based on  corrected accelerograms.

(4) Set parameters for Response Spectra calculation (e.g. Maximum period, Minimum period, damping ratio, etc. )

(5) Export multiple sets of results ( displacement and velocity time history of ground motion and Seismic Response Spectra) at a time

  • 实例(Example

以ChiChi地震时程,运用 SPECTR 分析反应谱,并将 SPECTR 的分析结果和 SeismoSignal 的分析结果进行对比。

(1)加速度时程信息

The Chi-Chi (Taiwan) earthquake of September 20, 1999.

Source: PEER Strong Motion database

Recording station: TCU045

Frequency range: 0.02-50.0 Hz

Maximum Absolute Acceleration: 0.361g

CHICHI

(2)SPECTR 软件界面
SPECTR

(3)SeismoSignal 软件界面

SeismoSignal

(4)SPECTR SeismoSignal 结果对比

以绝对加速度反应谱为例,以下给出两个软件阻尼比分别为5%、20%和40%的反应谱分析结果对比图。

5PercentDamping

20PercentDamping.png

40PercentDamping.png

从上述不同阻尼比的反应谱对比结果可看出,SPECTRSeismoSignal 的反应谱分析结果吻合,SPECTR 的分析结果是可靠的。


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  • 程序下载 ( Program Download )

Download Program: SPECTR v1.0 (20150902)(反应谱计算工具)

Download Program: SPECTR v1.0 (20180304)(反应谱计算工具)

Download Help: SPECTR_Help.pdf

PS. 程序免费下载 ,欢迎大家给我提意见 ,敬请尊重劳动成果

  • 文献引用( Cite this work )

 研究者应像下面这样引用本文的研究工作:

崔济东, “SPECTR :反应谱计算程序”, http://www.jdcui.com/?p=1875.

 Researchers should cite this work as follows:

Cui JiDong, “SPECTR – A program for Response Spectra Analysis”, http://www.jdcui.com/?p=1875.

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91 thoughts on “[软件][工具] SPECTR: A program for Response Spectra Analysis [SPECTR地震波反应谱计算程序 v1.0]

  1. Yiwei Ping Reply

    崔博士辛苦了,软件非常棒,但是我对比了软件计算得到的加速度反应谱与PEER上直接下载的同一地震波加速度反应谱,发现基本吻合,但是有些地方存在差别,比如存在0.3和0.5这种量级的数值差别,请问这是为什么呢?

    • CJD Post authorReply

      不知道是什么单位,如果单位是g的话,那0.3 0.5 这种就不是误差了,是算错了。看看是不是加速度的单位搞错了,SOECTR默认的加速度单位是g,或者是加速度的时间时间间隔搞错了。如果是这类错误,基本上导入加速度时程后在图形上看加速度时程的横坐标或者纵坐标是不是正确的就知道了,如果是正确的,那反应谱是不会算错的了。另外,反应谱的检查方法很简单,周期为0的时候,反应谱值为地震峰值加速度。看这个点就知道量纲是不是搞错了。

  2. cuibo Reply

    崔博这个在研究生科研痛点上蹦迪的男人

  3. sparrow7933 Reply

    感谢崔博士的回答。time step是两个数据点的间隔,我需要把原始数据的时间历程再处理一下,因为只给出了一些关键点的坐标。
    还有一个额外的问题,加速度时间历程转换成频谱需要运用傅里叶变换或者数字递归法等技术,这个软件是基于什么技术呢

  4. sparrow7933 Reply

    崔博士您好! 导入加速度时间历程曲线的时候,横坐标轴总是在变。比如,原来0.0022秒对应的是10m/s^2,导入之后变为0.01秒对应10m/s^2,我看见这个Time step和这个有关系,但是却设置不好,求解。。。

    • CJD Post authorReply

      你两个点时间的时间差 就是 Time step。你数据的时间差是多少,就输入多少。软件是读入你的多个加速度数值及输入的time step进行数据曲线的绘制。第一点是0s,第二个点是Time step(s),第三个点是 两倍的 Time step(s)。所以你得输入你的time step。

      • sparrow7933 Reply

        感谢崔博士的回答。time step是两个数据点的间隔,我需要把原始数据的时间历程再处理一下,因为只给出了一些关键点的坐标。
        还有一个额外的问题,加速度时间历程转换成频谱需要运用傅里叶变换或者数字递归法等技术,这个软件是基于什么技术

  5. Steven Reply

    感谢崔博士的解答!
    已经设置好了,软件功能很强大!之前是我没有设置对,混淆了设置参数的含义。

    汽车分析,大众的标准,时程是半正弦的加速度冲击,有6ms的30g, 60g,90g等。也有45ms的时程。

  6. Steven Reply

    崔博士,您好!
    我是做汽车方面的结构分析的,也是苦于abaqus没有时程信号转响应谱的功能,万般搜寻找到您做的这个小软件,非常实用。
    但是发现小软件无法选择输出的频率范围,这个有解吗?
    因为我比较关注的频率范围是30-2000HZ,而软件可能是针对地震波的,频率范围最大到50HZ。
    感谢!

    • CJD Post authorReply

      50HZ对应的是0.02s,软件可以设置分析的时间step,30HZ = 0.0333s,2000HZ对应5*10-4方,设置这个5*10-4为分析的step应该就可以了。不知道你做汽车分析时候,时程信号是什么信号。物理量是什么?

  7. 孙晓荣 Reply

    客服真的超棒,大家还可以互相讨论,感谢崔老师提供了这么好的科研环境

  8. RW Reply

    崔博士,您好!请问我如果想把地震波的加速度反应谱的纵轴向都乘以某一个定值,而不改变横轴(将曲线沿y轴拉长),那我的地震波加速度时程应该相应地如何变化呢?

  9. Z.hui Reply

    谢谢博士的分享!请问这个工具能不能用于将随机振动时程(比如用5k采样获得的机械振动时程曲线)转换成响应谱呢?

    • CJD Post authorReply

      按理应该是可以的,你可以试试,因为SPECTR默认的计算方法是精确算法。

  10. alpha0 Reply

    谢谢博主的分享!请问一个问题:程序可以设置导入数据的单位制吗?如果不能,那么默认的单位制是什么呢?谢谢!

    • CJD Post authorReply

      软件默认单位是g,如果是其他单位,sacle factor填上缩放系数即可。这些参数帮助文档都写得很清楚。可以结合help看一看。help连同软件下载。

  11. Hasol Reply

    非常感谢崔博!给崔博点赞,向崔博看齐 😉

    • 靳红华 Reply

      你好,你的问题解决了吗?能帮我指导一下吗/

  12. 李辉 Reply

    好用的地震波反应谱计算工具 感谢博主分享 😉

    • 靳红华 Reply

      你好,能帮忙指导一下吗?我也在用这个软件、

    • 靳红华 Reply

      你好,能帮忙教一下我吗?我也在用这些软件,不知道参数怎么设置

  13. 凌峰 Reply

    😉 崔博士棒!软件很不错啊,简单易用!

  14. Eric Reply

    请问崔博士,为什么导入自带的地震波文件时总是提示,is not a valid floating point value

  15. zhanglu Reply

    问了很多关于软件的问题,崔博士都很耐心地回答了,非常感谢!

  16. Reply

    发邮件咨询问题耐心给解决了,超有好感~

  17. 田晓航 Reply

    崔博士,跪求这个软件!万分感谢!

  18. rogen Reply

    崔老师,您好,现在单个数据导入没有问题,但如何批量导入或者是导入多个,导入后一个前一个就被冲掉了,这个如何解,谢谢您!

    • CJD Post authorReply

      多个相同格式的数据 可以一次多选导入啊!!!

  19. dream Reply

    崔博好~想请问SPECTR软件对加速度时程进行基线修正依据的是什么方法呢?谢谢崔博!

  20. zch Reply

    非常感谢崔博提供的这些小程序,不管是对我们的学习亦或者是以后的工作应该都会帮助很大,崔博牛逼!!! 😉 😉 😉 😉

  21. 积木 Reply

    非常感谢你的程序,我想问一下为什么时程不能导入呢

  22. 一会一世 Reply

    😈 很赞的软件,非常容易上手,功能强大

  23. paris Reply

    崔博士,您的软件非常好用,太崇拜您了,我有个小问题想咨询一下,一般计算出的反应谱的横轴坐标都是周期,但是有些时候也会用到横坐标是频率的数据,您的这个软件只提供了以频率为横轴的作图工具,但在导出数据时并不能导出频率。所以想请教一下,如何将“加速度反应谱—周期”的数据转化为“加速度反应谱—频率”的数据。

    • CJD Post authorReply

      周期的倒数就是频率,在EXCEL表除一下就好~~~

    • CJD Post authorReply

      因为周期可以从0.0开始,倒数这个就不能了,所以程序没有提供频率的方式,当然后续可以提供。

  24. zaq Reply

    这个软件能根据特定反应谱生成时程曲线吗

  25. gxumwl Reply

    崔博士,很高兴能用到你的程序,但是时程数据没法导入,能否举个详细的实例,谢谢!

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