在地震区保证抗震结构在较强地震作用下安全可靠的较成熟方法,应首推以非线性动力时程反应分析为基础的多波验算。在对结构进行合理的模型化之后,影响验算结果的最大不确定性因素就是如何合理地选取地震波。一般来说,选取的地震波应该尽可能地与房屋在设计使用期限内以较大概率将要遭受的地震动相似。就现有的研究结果看,为达到上述目的,一般认为应主要控制地震波的加速度幅值、频谱特性和持时这三个最重要的地震动特性,并在一定程度(或平均意义)上与目标反应谱一致。如果对输入地震波不加限制,分析结果的差异可以高达几倍甚至几十倍。但即使严格按照前述方法控制,仍然可能出现在几条反应谱相近的地震波作用下,各模拟弹塑性动力反应结果之间的差异较大,甚至相差几倍以上的现象。这说明仅仅通过控制上述三个因素对地震波进行判断,还没有说明问题的全部,一些上述方法未能控制住的地震动特性有时可能会对结构的非线性动力反应产生显著影响。此外,虽然地震动的非平稳特性被越来越多的研究者所认识,但是其对结构非线性响应的影响却一直没有较为深入的研究。传统的反应谱和功率谱缺乏对地震动时间信息的表达,而由小波变换得到的地震动局部谱(时变谱)能更准确地反应地震动的非平稳性。更为重要的是,小波变换可以将地震动能量在时间上的分布进行调整而不改变能量在频率上的分布,对考察地震动非平稳性对结构非线性响应的影响非常有利。最后,进行结构地震时程分析时,输入地震波的确定是基础,仅依靠现有的地震加速度记录往往不能满足要求。而人造地震波由于在满足需求的烈度、持时及频谱特性等方面具有任意性和统计性等特点,已逐渐成为输入地震波的一个与实际地震动记录同等重要的来源,并且将在结构抗震设计中扮演越来越重要的角色。但是,人造地震波能否反映对结构响应影响很大的实际地震波的非平稳特性?这还有待考察。本文将采用结构非线性分析程序OpenSees建造五榀平面结构模型,利用基于ARMA模型的人造地震波法构造几条人工地震波,并将人工地震波和随机筛选的实际地震波输入结构模型中。在对比分析几条实际地震动记录作用下框架的非线性响应时程的基础上,利用小波变换的优势,通过框架结构顶点位移、框架结构层间位移角以及结构损伤等量值判断各地震波之间的差异,找到对结构非线性响应有显著影响的地震动特性,并提出新的有效峰值概念以定量的反映这些特性;同时,对比分析人工地震波作用下框架非线性响应时程,检验对结构影响很大的地