1 前言

“設(shè)計(jì)反應(yīng)譜”是為了方便工程師設(shè)計(jì)提出來的，現(xiàn)階段我國(guó)規(guī)范使用的一種抗震設(shè)計(jì)方法。該方法是對(duì)結(jié)構(gòu)抗震一個(gè)比較籠統(tǒng)的描述，具體而言，“設(shè)計(jì)反應(yīng)譜”是針對(duì)某種場(chǎng)地上的地震特性經(jīng)過多方面中和考慮后的一個(gè)偏安全的結(jié)果[1]。而對(duì)于某些特殊建筑，為更加準(zhǔn)確的描述其抗震能力，規(guī)范要求采用地震動(dòng)信號(hào)進(jìn)行“時(shí)程分析”，因?yàn)?span style="color:#f33b45;">“彈塑性的時(shí)程分析方法”是建筑結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)和抗震心梗評(píng)估最為準(zhǔn)確的數(shù)值分析方法[1]。而不同的地震動(dòng)輸入，其彈塑性時(shí)程分析結(jié)果可能相差數(shù)十倍。故存在地震動(dòng)選取的問題?！咀⒁饫斫馊叩膬?nèi)在邏輯】

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2 地震動(dòng)選取方法

地震動(dòng)選取的基本步驟，地震動(dòng)初選（一般指基于臺(tái)站與地震信息的地震動(dòng)選取，國(guó)內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范沒這個(gè)步驟），確定目標(biāo)譜，地震動(dòng)調(diào)整（見第三部分）。

2.1 曲哲等[1]總結(jié)了三類方法（下面僅簡(jiǎn)單整理，具體看原文）：

（1）基于臺(tái)站與地震信息的選取方法。臺(tái)站信息主要是場(chǎng)地條件和震源距等；地震信息主要是震級(jí)和震源機(jī)制等。

該方法的特點(diǎn)：

• 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(fā)生的震源機(jī)制下獲得的地震動(dòng)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(dòng)記錄本身合理的離散性，包括地震動(dòng)的頻譜與持時(shí)特性的差異，以使所建立的地震動(dòng)選擇集可以為評(píng)價(jià)不同建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
• 該方法往往需要較多的地震記錄

（2）基于設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的選取方法。即是選擇地震動(dòng)的反應(yīng)譜與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜盡可能的接近，國(guó)內(nèi)比較推崇文獻(xiàn)[2]提出的方法。

主要特點(diǎn)和適用性

• 基于設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的地震動(dòng)記錄選取方法與工程結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性相關(guān)，即對(duì)不同基本周期的結(jié)構(gòu)，所選地震動(dòng)記錄可能不同。
• 該方法將與地震動(dòng)特性有關(guān)的一切問題拋給設(shè)計(jì)反應(yīng)譜，而設(shè)計(jì)反應(yīng)譜實(shí)際上只是針對(duì)某種場(chǎng)地上的地震動(dòng)特性經(jīng)過多方面綜合考慮后的一個(gè)偏于安全的結(jié)果。
• 這種確定性的表達(dá)形式不利于反映地震動(dòng)合理的離散性。

• 這種方法主要適用于地震動(dòng)記錄選取數(shù)量較少時(shí)的工程結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析校核（重點(diǎn)是校核，該方法適用于校核）。

BTW 個(gè)人總覺得，這么做很BUG，邏輯很難自洽。雖然選擇的地震動(dòng)是用于時(shí)程分析，但有種用種用自己驗(yàn)證自己的感覺。

?（3）基于最不利地震動(dòng)的選取。謝禮立，翟長(zhǎng)海[3-4]提出，具體看文獻(xiàn)。

PS 上面的內(nèi)容被無數(shù)人“借鑒”，但鮮有引用。雖然溯源找到文獻(xiàn)[1]，但我已經(jīng)不確定最早是不是這個(gè)文獻(xiàn)給出來的了。感嘆一下我們的學(xué)術(shù)規(guī)范！如果大段“借鑒”別人的文字，還是要把文獻(xiàn)給出來嘛！

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2.2? 冀昆[5]論述了地震動(dòng)選取的新發(fā)展

研究?jī)?nèi)容從面向抗震規(guī)范目標(biāo)譜的記錄匹配，逐步過渡到考慮地震危險(xiǎn)一致性和參數(shù)完備性的條件譜與廣義條件參數(shù)匹配上。

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

抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中提供的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜本質(zhì)上也是一致危險(xiǎn)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(dòng)選取方面做了很多工作。

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3 地震動(dòng)調(diào)整

借鑒文獻(xiàn)[8]的框架，說明如下：

（1）線性幅值調(diào)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(diào)整傅里葉頻譜法。核心理解（2-16）

（3）疊加小波函數(shù)法，Hancock et al,. 2016 [9]。

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附：中、美、歐抗震規(guī)范，理解不同規(guī)范設(shè)計(jì)反應(yīng)譜和地震動(dòng)選取方法。

建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)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(xiàn)

[1]?曲哲，葉列平，潘鵬. 2011. 建筑結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析中地震動(dòng)記錄選取方法的比較研究，土木工程學(xué)報(bào).

[2]?楊溥，李英民，賴明. 2000.?結(jié)構(gòu)時(shí)程分析法輸入地震波的選擇控制指標(biāo), 土木工程學(xué)報(bào).

[3] 謝禮立，翟長(zhǎng)海． 2003. 最不利設(shè)計(jì)地震動(dòng)研究． 地震學(xué)報(bào).

[4] 翟長(zhǎng)海，謝禮立． 2005. 抗震結(jié)構(gòu)最不利設(shè)計(jì)地震動(dòng)研究．土木工程學(xué)報(bào).

[5] 冀昆. 2018.? 我國(guó)不同抗震設(shè)防需求下的強(qiáng)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(dòng)模擬的一致危險(xiǎn)譜和條件均值譜生成及應(yīng)用，工程力學(xué)

[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(shè)計(jì)規(guī)范中強(qiáng)震動(dòng)記錄選取的選取方法及應(yīng)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(jié)

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?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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