关于中美规范在地震波选择方面的探讨

地震波选择现状探究摘要：本文介绍了目前常用的地震波选择方法，并阐述了不同方法所想达到的目标。

本文特别介绍了常用作目标谱的几种反应谱，并详细介绍了不同反应谱的的由来和其所代表的含义，并对以这些反应谱作为目标谱选择地震波的利弊进行了分析探究。

关键词：地震环境反应谱选取地震波引言地震波输入是结构弹塑性分析的关键因素。

九十年代以前，由于地震波不是很多，可供选择的地震波较少，九十年代以后，随着地震波的不断增多，提供可选择的地震波也变得丰富，可以按照不同的需求选择合适的地震波，这样就面临着按照何种标准选取地震波合适的问题。

地震波的三个主要影响结构非线性反应分析结果的要素是地震动峰值、频谱特征和持续时间，则选取地震波也是针对符合以上三个主要因素而言，目前主要选取地震波的方法主要有下列几种。

1 基于地震和场地信息选取①ATC-63 中的选取方法作为采用结构易损性曲线( fragility curve) 评价建筑结构抗倒塌能力的基础，ATC-63[1]以广泛的适用性为出发点，提出了一套基于台站和地震信息的地震波选取方法。

其宗旨在于，一方面要排除不必要的或人为引入的离散性，如过小的地震或极少发生的震源机制下获得的地震波、仪器的有效记录频段与仪器安放位置的影响等；另一方面又希望保留地震波本身合理的离散性，包括地震波的频谱与持时特性的差异，以使所建立的地震动选择集可以为评价不同建筑结构的抗震性能提供统一的标准。

因此，其地震波选取规则尽量不直接限制地震波的频谱与持时特性，而是通过台站与地震信息来间接控制所选地震波的频谱与持时特性。

其中，台站信息包括台站所在的场地条件、台站与地震断层的距离、台站强震仪的有效记录频段等；地震信息则主要是独立的地震事件及其震级和震源机制等。

2 基于规范反应谱的选取方法地震波的反应谱反映的是地震波中各频率成分的大小，基于反应谱选取地震波就是为了使得选取的地震波与反应谱相符，从而使得地震波包含所期望的频谱成分。

中美抗震设计规范地震作用主要参数比较和转换首先是地震烈度。

中美两国使用不同的地震烈度评定标准，分别是中国的《地震烈度评定标准》和美国的《修订版美国地震工程规范》。

虽然两者评定标准不同，但通过一定的转换关系可以相互对应。

一种常用的转换方法是根据地震烈度的描述特征进行转换，例如中国的6度和美国的VI度可以相对应。

其次是地震波参数。

中美两国在地震波参数的选择上也存在一些差异。

中国抗震设计规范使用的是近场地震动参数，采用的是地震动参数的峰值加速度、峰值速度和峰值位移。

而美国抗震设计规范则更加重视地震波的频谱特性，使用地震动参数的响应谱来刻画地震动的强度和频率分布。

因此，在进行参数转换时，需要考虑两种参数的差异性。

地震地表运动参数是指地震波对地表运动的影响程度。

中美两国地震地表运动参数的比较可以从地震波的强度和持续时间来进行。

一般来说，美国的地震波相对剧烈，持续时间较短，而中国的地震波相对较弱，持续时间较长。

因此，在抗震设计中，美国更加注重地震波的峰值参数，而中国更加注重地震波的累积效应。

最后是地震力参数。

地震力参数是地震作用对建筑物结构产生的力的描述，包括地震力系数、反应谱和地震效应系数等。

中美两国在地震力参数的设计上也存在一定的差异。

美国抗震设计规范更加注重结构的抗震性能，采用地震力系数或反应谱方法来计算结构的抗震力。

而中国抗震设计规范则更加注重结构的整体性能，采用地震效应系数方法来计算地震力，将地震力转化为与结构性能有关的地震效应。

总体而言，中美抗震设计规范地震作用主要参数的比较和转换需要考虑地震烈度、地震波参数、地震地表运动参数和地震力参数等因素。

这些参数在不同的设计规范中有着不同的侧重和表述方式。

在实际应用中，需要根据具体的结构和地震情况进行参数的选择和转换，以确保结构的抗震性能和安全性。

中美抗震规范的对比研究地震是一种普遍存在的自然灾害，给人类社会带来了严重的破坏和人员伤亡。

因此，各国都制定了相应的抗震规范，以保障建筑物在地震中的安全性。

中美作为地震频发地区，其抗震规范的对比研究，对于提高建筑物的抗震能力有着重要的意义。

其次，中美在抗震设计参数上存在差异。

中美两国在抗震设计参数上存在一定差异，使用的地震参数也不尽相同。

例如，中国要求建筑物的地震设计水平达到6度，而美国要求新建建筑物的设计基本风速应满足1%震级所要求的风速。

此外，美国的设计基准地震分为5%和2%设计基准地震，而中国抗震设计中并未明确规定此类参数。

因此，在抗震设计参数上的差异也会影响到建筑物的抗震性能。

另外，中美在抗震设计方法上也存在一定差异。

中美两国的抗震设计方法主要有弹性设计和阻尼设计两种。

弹性设计主要采用确定性方法，依靠经验公式进行计算，适用于不考虑结构非线性行为的简单建筑物。

而阻尼设计方法主要采用概率性方法，考虑结构的非线性行为，适用于要求更高抗震性能的建筑物。

而美国在抗震设计上更加注重地震动分析和非线性分析，给出了更为详细的设计方法和要求。

此外，美国还对建筑物进行了性能级别的分类，使得设计更加具体和针对性。

最后，中美在抗震建筑材料和结构体系的要求上也有所不同。

中国对于抗震建筑材料的要求分为耐震等级I~Ⅳ，Ⅳ级为最高耐震等级，应用于特殊用途建筑物。

而美国对抗震建筑材料的要求主要通过性能参数进行指定，如混凝土的强度等级。

在结构体系上，中国主要采用的是框架结构体系和抗震墙结构体系，在设计上更加简化。

而美国则采用了更多的结构体系，如剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系等，能够提供更好的抗震性能。

综上所述，中美在抗震规范上存在一定的差异。

中国注重经验公式和弹性设计方法，在抗震建筑材料和结构体系的要求上相对简化；而美国注重地震动分析和非线性分析，在抗震建筑材料和结构体系的要求上更为细致。

只有通过深入了解两国抗震规范的差异，才能为改善建筑物的抗震能力提供有针对性的建议和措施。

中美规范地震作用计算的对比中美地震规范将地震作用计算作为结构设计的重要组成部分，对于建筑物和其他工程结构的耐震性能具有关键作用。

中美两国的地震规范在地震作用计算方面有着一些共性和差异。

一、共性1.基本思想：中美地震规范都采用了基于地震地表运动的设计原则，即将地震作用抽象为地震地表运动方程，并通过地震反应谱、加速度、速度和位移等参数来描述地震作用。

2.设计地震动参数：中美地震规范都需要确定一定的设计地震动参数，如地震分组、设计地震加速度、地震反应谱等。

这些参数是根据历史地震记录、地震活动性及构筑物的特性等因素来确定的。

3.结构模型：中美地震规范都要求建立适当的结构模型，以进行地震作用的计算。

模型要考虑到结构的几何形状、材料性质、刚度分布等因素。

二、差异1.结构设计等级：中美地震规范在对地震作用计算的要求上存在差异。

美国规范中要求的地震分析方法较为复杂，适用于各种结构类型，并给出了不同结构设计等级的要求。

中国规范中地震设计分级的要求相对较简单，主要依据于结构的高度、重要性等因素。

2.地震动参数的确定：中美地震规范在地震动参数的确定上也存在差异。

美国规范中采用地震分级来选择设计地震加速度和地震反应谱，而中国规范中的设计地震加速度和地震反应谱是根据地震地域和设计地震烈度来确定的。

3.设计方法：中美地震规范在地震作用计算的具体方法上有所不同。

美国规范中一般采用时间历程分析方法，对于一些特殊结构可以采用简化方法；中国规范中强调使用等效静力法进行地震作用计算，并对时程分析方法给予限制。

4.频谱形状：中美地震规范对地震动频谱的形状要求也存在差异。

美国规范中要求地震反应谱是平均谱，即在不同周期范围内均匀取值；中国规范中要求地震反应谱是设计谱，具有两个峰值。

总的来说，中美地震规范在地震作用计算方面有着共同的基本思想和要求，但在具体的设计方法、参数确定和规范要求等方面存在一定的差异。

这些差异主要源于两国地震活动性、构筑物特性以及结构设计理念的差异。

中美混凝土抗震设计规范对比1概述近来我国在国际上承担的工程项目越来越多，很多国家和地区都要求采用美国规范设计，因此有必要学习美国规范，并了解美国规范与我国规范间的差异。

本文对比了中美两国规范中关于荷载组合、抗震设计基本原则（主要对比抗震设防目标和水准、建筑设计和建筑结构的规则性这两方面的内容）、抗震设计方法这三方面的内容。

对比的规范介绍如下：1、ASCE/SEI 7-10：是按概率极限状态设计原则和结构可靠度理论编制的，统一了美国各种结构设计规范的基本设计原则和荷载取值标准(包括地震作用的取值标准)及荷载效应的组合原则和计算公式、荷载分项系数及组合系数的取值规定等，类似于我国的荷载规范，并包括了类似于我国抗震规范中的抗震设防标准、地震动参数及地震作用的取值标准等内容。

2、UBC 97：Uniform Building Code, UBC——《统一建筑规范》是美国第一个带有建筑抗震内容的规范，第一版于1927年出版，由“国际建筑官员协会”（International Conference of Building Officials，即ICBO）出版发行，主要用于美国西部各州，是被广泛采用的规范之一。

3、IBC-2003：IBC规范第一版于2000年颁布，每三年修订一次，自此, 其他3本通用规范便不再更新, IBC 规范逐渐成为了美国全国唯一的通用建筑规范。

IBC规范的颁布与实施，取代了UBC、SBC和NBC等规范，从而使美国的新建建筑规范达到了统一。

在抗震设计方面，IBC大多引用了ASCE 7-10的内容。

可以把IBC视为一个规范门户，由它通向各个专门规范。

4、《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）：《建筑抗震设计规范》是中华人民共和国国家标准，由中华人民共和国住房和城乡建设部主编。

按该规范进行抗震设计的建筑，其基本的抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。