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由于地震动在时域和频域的高度随机性,输入不同的地震动会对动力时程分析的结果产生巨大的影响,而目前国内外常用的选波方法在应用上尚存在一些局限性,因此,建立一套系统、完备、可靠且适用于我国规范的地震动选取流程是十分必要的。此外,作为我国结构抗震设计基础的设计反应谱,其长周期段由于人为调高导致反应谱特性失真,因而有必要对现行规范中设计反应谱在长周期段下降形式的合理性进行探讨。本文的主要研究工作包括以下几个方面:(1)通过从世界各地强震台网搜集到的52572条强震记录,建立了格式统一、覆盖面较广、地震类型丰富和地震动数量足够的强震数据库SeismoDatabase。(2)比较了国内外常用的多种地震动选取方法,并对这些方法在应用上的适用性作出定性评价。从结构动力学基本原理出发,推导出弹性阶段能够考虑高阶振型和平动-扭转耦联效应的MBM3D选波方法。设计了7个不同形式和高度的高层结构模型,以结构主方向基底剪力作为评价指标,定量评价了MBM3D方法和现有双频段法、拟合系数法对不同结构形式的适用性,结果表明MBM3D方法选出地震动的合格率和离散性均优于其他方法,对不同类型的结构均有较好的适用性。(3)以两条典型地震动为例对弹塑性反应谱的计算参数进行敏感性分析,并通过各弹性及弹塑性反应谱参数与SDOF弹塑性相对位移谱的相关性分析,确定各场地类别和设计地震分组对应的地震动强度向量型指标。(4)提出了能够同时考虑地震危险性、结构弹性和弹塑性地震响应的地震动选取全流程概念。在传统Skyline算法的基础上,量化元组每一维的权重系数,对元组进行归一化处理,并重新定义元组间的支配关系,提出一种优化Skyline算法以评价地震动的潜在破坏势,采用OpenSees对一框架-剪力墙模型进行大震时程分析,验证了该优化Skyline算法较其他方法能够更加有效地选取最不利地震动,并分级评估地震动破坏势。(5)基于OpenSees开发了面向高层建筑的弹塑性分析平台OpenSees Building,为在OpenSees中对大型结构进行快速建模、计算分析和结果后处理提供了完善的技术手段。(6)探讨了现行规范中设计反应谱在长周期段存在的不足,定性评价了该段经人为调高是否合理。其次,基于随机振动理论,对7274条具有可靠长周期分量的地震记录进行分析,依据Fourier幅值谱、功率谱密度和反应谱之间的关系回归出长周期反应谱统计意义上的下降规律,并给出相应的取值建议。