Page 24 - 2024年第55卷第1期

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表２所示。
采用ＣａｐｓＮｅｔ对小波时频图进行特征提取，获得反映地震动时频空间分布的深层特征。图６展示
了胶囊网络参数设置，图中ＣａｐｓＣｏｎｖ表示卷积层，ＰｒｉｍａｒｙＣａｐｓ表示主胶囊层，ＤｉｇｉｔＣａｐｓ表示数字胶
囊层。以１０条从ＰＥＥＲ开源地震数据库获得的地震动为例，基于表１中的公式计算获得每条地震动的
２０维既有特征，并将其与１６维深层时频空间特征进行特征拼接，建立３６维地震动时频空间特征融合
指标，如表３所示，表中ＩＭｓｒ（ｒ＝１，２，…，１６）表示１６维深层时频空间特征，ＩＭｓｃ（ｃ＝１７，１８，…，
３６）表示２０维既有特征，表中ＲＳＮ表示地震动编号，由于篇幅有限仅展示了部分指标。
表２小波函数参数设置

参数参数含义参数设置
ｄａｔａ待处理数据加速度时程
ｓｃａｌｅ小波尺度２５６
ｗａｖｅｌｅｔ基本小波ｃａｕｇ８
ｓａｍｐｌｉｎｇｐｅｒｉｏｄ采样周期１
图６胶囊网络参数设置

表３地震动融合指标

ＲＳＮＩＭｓＩＭｓ２ＩＭｓＩＭｓ４ … ＩＭｓ３３ＩＭｓＩＭｓ３５ＩＭｓ３６
３４
１
３
１０．２７４－０．１８９０．２９２０．２１７０．１８９０．０５４０．４４６０．０５１
２０．２７７－０．１８９０．２９００．２１７１．０９８０．０５９０．８５５０．２９２
３０．２８０－０．１９３０．２８８０．２２０１０．５４５０．４１１５．３７９２．８１１
４－０．２７６０．２６２０．２８５－０．２０８１５．９１４０．２９２１９．８９３４．２４７
５０．２８２－０．１８８０．２９８０．２１３ … ９．４７４０．３２２５．８５４２．５１９
６０．２８３－０．２５４０．３１２０．２７７２９．２０２１．２５０２０．４９７７．７７０
７－０．２２６０．２５００．２５４－０．２２６１１．２６３０．２１３６．５８２３．００１
８－０．１９４－０．２６００．２６３０．２６５１０４．１８８０．８６８８９．５５３２７．８２９
９－０．２８１０．２５００．２８８－０．２０４２６．４０７０．６２９１４．９６４７．０１２
１０－０．１８９－０．２５００．２７９０．２６６ … ２６６．６６７０．３５３８９．９３１７０．９４１

４．２土石坝地震需求模型建立与结果分析
４．２．１土石坝地震需求模型样本生成采用三维动力有限元计算获得不同地震动作用下的坝顶沉降，
生成土石坝地震需求模型的样本。首先，构建大坝三维有限元模型，该模型主要采用六面体八节点单
元进行网格划分，少数不规则处采用四面体单元进行网格划分。其次，采用邓肯张模型表征大坝主体
材料的非线性本构特征，采用等效黏弹线性模型和沈珠江模型模拟地震动对大坝造成的坝顶沉降［３１］，
材料模型参数如表４和表５所示。最后，以地震动加速度幅值在０．０１ｇ～１ｇ区间内较为均匀地分布为
原则，从ＰＥＥＲ开源地震数据库筛选获得的１５２１条三向地震动加速度时程，将其作为边界条件施加到
大坝有限元模型进行非线性时程分析，获得大坝在地震动作用下的坝顶沉降。进一步，建立地震动－
坝顶沉降样本数据集。
表４邓肯张模型参数

材料 φ ０ ?（°） Δφ ?（°）ＫｎＲｆＤＧＦＫｕｒ
反滤５２１１９０００．２８０．７８４．５０．３１０．０２１８００
过渡５０９９２５０．２００．７６５．３０．２５０．０２１６００
堆石４８７９８００．３７０．７７３．８０．３３０．０１１５００
心墙４０１２６０００．３３０．８２２．００．３９０．０２１１００

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