1 前言

“設計反應譜”是為了方便工程師設計提出來的，現階段我國規范使用的一種抗震設計方法。該方法是對結構抗震一個比較籠統的描述，具體而言，“設計反應譜”是針對某種場地上的地震特性經過多方面中和考慮后的一個偏安全的結果[1]。而對于某些特殊建筑，為更加準確的描述其抗震能力，規范要求采用地震動信號進行“時程分析”，因為“彈塑性的時程分析方法”是建筑結構地震響應和抗震心梗評估最為準確的數值分析方法[1]。而不同的地震動輸入，其彈塑性時程分析結果可能相差數十倍。故存在地震動選取的問題。【注意理解三者的內在邏輯】

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2 地震動選取方法

地震動選取的基本步驟，地震動初選（一般指基于臺站與地震信息的地震動選取，國內現行規范沒這個步驟），確定目標譜，地震動調整（見第三部分）。

2.1 曲哲等[1]總結了三類方法（下面僅簡單整理，具體看原文）：

（1）基于臺站與地震信息的選取方法。臺站信息主要是場地條件和震源距等；地震信息主要是震級和震源機制等。

該方法的特點：

• 一方面排除了不必要的或人為引入的離散性，如過小的地震或極少發生的震源機制下獲得的地震動記錄、儀器的有效記錄頻段與儀器安放位置的影響等;
• 另一方面又希望保留地震動記錄本身合理的離散性，包括地震動的頻譜與持時特性的差異，以使所建立的地震動選擇集可以為評價不同建筑結構的抗震性能提供統一的標準。
• 該方法往往需要較多的地震記錄

（2）基于設計反應譜的選取方法。即是選擇地震動的反應譜與設計反應譜盡可能的接近，國內比較推崇文獻[2]提出的方法。

主要特點和適用性

• 基于設計反應譜的地震動記錄選取方法與工程結構的動力特性相關，即對不同基本周期的結構，所選地震動記錄可能不同。
• 該方法將與地震動特性有關的一切問題拋給設計反應譜，而設計反應譜實際上只是針對某種場地上的地震動特性經過多方面綜合考慮后的一個偏于安全的結果。
• 這種確定性的表達形式不利于反映地震動合理的離散性。

• 這種方法主要適用于地震動記錄選取數量較少時的工程結構彈塑性時程分析校核（重點是校核，該方法適用于校核）。

BTW 個人總覺得，這么做很BUG，邏輯很難自洽。雖然選擇的地震動是用于時程分析，但有種用種用自己驗證自己的感覺。

?（3）基于最不利地震動的選取。謝禮立，翟長海[3-4]提出，具體看文獻。

PS 上面的內容被無數人“借鑒”，但鮮有引用。雖然溯源找到文獻[1]，但我已經不確定最早是不是這個文獻給出來的了。感嘆一下我們的學術規范！如果大段“借鑒”別人的文字，還是要把文獻給出來嘛！

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2.2? 冀昆[5]論述了地震動選取的新發展

研究內容從面向抗震規范目標譜的記錄匹配，逐步過渡到考慮地震危險一致性和參數完備性的條件譜與廣義條件參數匹配上。

（1）一致危險譜（Uniform Hazard Spectrum）- 這翻譯...

抗震設計規范中提供的設計反應譜本質上也是一致危險譜[6]。

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（2）條件均值譜 (Conditional Mean Spectrum) [7]

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P.S. 地震局工力所溫瑞智老師課題組，在地震動選取方面做了很多工作。

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3 地震動調整

借鑒文獻[8]的框架，說明如下：

（1）線性幅值調整。PGA的縮放方法；有效峰值加速度（EPA）放縮；基于MIV放縮；最小二乘法放縮，核心理解(2-1)。

（2）調整傅里葉頻譜法。核心理解（2-16）

（3）疊加小波函數法，Hancock et al,. 2016 [9]。

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附：中、美、歐抗震規范，理解不同規范設計反應譜和地震動選取方法。

建筑抗震設計規范(GB 50011-2010)

Minimum design loads and associated criteria for buildings and other structures:ASCE 7-16[S].America:Structural Engineering Institute,2016

Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance

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參考文獻

[1]?曲哲，葉列平，潘鵬. 2011. 建筑結構彈塑性時程分析中地震動記錄選取方法的比較研究，土木工程學報.

[2]?楊溥，李英民，賴明. 2000.?結構時程分析法輸入地震波的選擇控制指標, 土木工程學報.

[3] 謝禮立，翟長海． 2003. 最不利設計地震動研究． 地震學報.

[4] 翟長海，謝禮立． 2005. 抗震結構最不利設計地震動研究．土木工程學報.

[5] 冀昆. 2018.? 我國不同抗震設防需求下的強震記錄選取研究[D]. 地震局工力所

[6].朱瑞廣，于曉輝，呂大剛. 2015. 基于地震動模擬的一致危險譜和條件均值譜生成及應用，工程力學

[7]?Jack W. Baker, 2011. Conditional Mean Spectrum: Tool for Ground-Motion Selection. Journal of Structural?Engineering.

[8] 宣繼賽. 2018. 典型抗震設計規范中強震動記錄選取的選取方法及應用[D]. 地震局工力所.

[9]?Hancock, Jonathan, Watson-Lamprey, Jennie, brahamson, Norman A. et al. 2006.?An improved method of matching response spectra of recorded earthquake ground motion using wavelets,?Journal of Earthquake Engineering

總結

以上是生活随笔為你收集整理的地震设计反应谱、时程分析法和地震动选取与调整的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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