土木吧丨从实测到规范，地震反应谱到底经历了什么？

从实测的地震反应谱到规范反应谱，到底经历了那些过程？为啥可以将地震的最大峰值加速度给平滑掉？...

本文部分内容参考了专家公开文稿

我们知道地震波的反映谱是下图这样比较杂乱的：

举个例子，下图有按照7度Ⅲ类场地调整的7条地震记录反应谱（取地面加速度），包括台湾、新西兰、美国等地区。因为每一条加速度反应谱的起伏非常大，特别是在短周期范围内（长周期范围稍微好一些），所以第一步要将这7条加速度反应谱进行平均，得到平均反应谱（如下图所示的蓝色曲线），但平均反应谱还是有很多起伏，作为规范反应谱还是不行，故对平均反应谱再进一步平滑，得到平均平滑反应谱，这个平均平滑反应谱跟规范反应谱还是有差别，然后建筑抗震专家对平均平滑反应谱进行一些数值处理，最终得出规范地震加速度反应谱。为啥规范可以将地震最大峰值PGA加速度给平滑掉呢？因为在实测地震动时程中，这个最大峰值PGA通常由一些脉冲型的高频尖峰所决定，但通过结构计算我们可以发现，假设人为截去地震动加速度时中的少量最大尖峰，尽管PGA值降低较多，但对加速度反应谱的影响很小。

这有两方面的原因：一方面是因为地震时震源释放出来的极高频的地震波只存在于震源附近，传播过程中会迅速衰减而消失；同时建筑物的刚性基础也会滤掉极高频的波。另一方面当地震动频率远离结构物自振频率时，由该地震动引起的反应与接近结构自振频率时的共振效应相比，影响甚小。

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