抗震設計反應譜

抗震設計反應譜是基于實際地震記錄的統計譜和上海場地平均地質特征的地震反應分析統計譜綜合而成。在統計實際地震記錄的反應譜時，對部分美國軟弱場地（近似于中國的IV 類場地）的地震記錄的反應譜形狀進行了對比分析，精選了其中的部分地震記錄。

對于一些地震記錄，盡管其反應譜特征周期很長，但同上海地震地質背景情況相差較大，像日本新瀉地震和墨西哥城地震也不列入。為了彌補缺少同上海地區地質條件類似的地震記錄，采用美國西部基巖場地的地震記錄用作輸入，進行土層地震反應分析。在統計反應譜平均值時，在高頻段、中頻段和低頻段分別采用記錄的峰值加速度、峰值速度和峰值位移來標定加速度反應譜，使得在周期0～10 s 范圍內譜值變異系數均勻且最小，解決了長周期部分反應譜用單一參數標定的離散性。最后綜合大震、遠震記錄的分段統計反應譜和土層地震反應譜的特點，提出了上海地區的抗震設計反應譜。

特點：①其特征周期比國家規范的遠震反應譜特征周期略長（1.0 s）。②動力放大系數最大值略大（2.5）。③反應譜的有效周期從3 s 延長到10 s，以適應高層建筑自振周期長的需要，其中在6 s 以后取常數。除了給出阻尼比5%的反應譜外，還給出了阻尼比2%的反應譜曲線，以適應鋼結構設計的需要。后經上海市許多專家討論，為與國家規范一致起見，正式頒布的規范中特征周期降為0.9 s，動力放大系數取與國家規范一致。如果沒有這一研究成果，按照上海地震背景應是近震，套用國家規范IV 類場地的反應譜，其特征周期應為0.65 s，這將會大大減小上海地區抗震設防的地震作用計算，會給上海市高層建筑的抗震能力帶來不安全隱患。本成果同時得出上海地區土層的卓越周期約為2.0 s，這對于高層建筑抗震設計具有參考價值，同時澄清了當時對比認識的許多誤解，這一結果被后來的日本長周期測震儀實測所證實。（有修改）