抗震设计规范是抗震设计的技术性法规,以现有的科学水平和经济条件为前提、以现有的经验和资料为依据制定。每个版本的抗震设计规范中,对地震作用的规定都是重要的一章,是抗震设计验算和采取抗震构造措施的基础,也是抗震设计规范与其他设计规范最重要的本质差别。本文在系统总结回顾国内外抗震设计规范中的设计地震作用规定的发展、演变过程的基础上,以大量实际强震记录为基础,对地震作用规定的五个方面进行了系统的研究,提出了改进的建议,主要包括: 1 本文根据254 个美国西部有强震记录的台站的剪切波速度结构资料,按中国建筑抗震设计规范的场地划分标准,对这些台站进行了场地分类,得到了有明确场地类别资料的、在自由地表或建筑物(低于三层的建筑物)地下室或一层取得的713 条记录。为了研究地震动数字记录的反应谱长周期段可靠性,本文还专门选用了集集地震中获得的预存储10 秒以上的、质量较好的记录132 条;为研究了长周期反应谱的形状,另整理了质量较好的C、D、E 类场地的402 条记录。这些基础数据,与从相关研究成果(王国新,2000)直接引用的1220 条强震记录,为本文的研究工作提供了坚实的基础。 2 研究了强地震动记录在长周期段的可靠性。将强地震动观测数据分为模拟记录和数字记录两大类。对于模拟记录,其加速度反应谱在5-6 秒以内是可靠的;集集地震中获取的数字记录对比结果显示,在周期小于10.24 秒范围内,信/噪谱比均在90 倍以上,表明在周期10 秒以内,噪声对反应谱影响很小。比较通过EMD 调整基线的加速度反应谱与常规数据处理得到的反应谱,指出基线漂移对加速度反应谱的影响可忽略不计。 3 在讨论地震动加速度反应谱幅值随周期下降的机理和主要特征的基础上,针对模拟记录和数字记录的质量差别,分别研究了6 秒以内和更长周期段反应谱下降的形状,指出GB50011-2001 规定的方案过于保守;通过对比数字记录和模拟记录长周期段的特征,论证了模拟记录的统计特征向10