日益增长的自然灾害风险正在成为社会、经济和环境可持续发展的重要威胁,地震灾害,特别是重大破坏性地震,在我国自然灾害损失中占有重要比重,新问题和新挑战仍不断出现。结构抗震设计一个重要的问题就是地震作用的输入问题。随着（超）高层建筑、大跨桥梁等长周期超级工程建设的盛行,其结构的抗震设计是目前抗震研究的一个重要课题。富含低频成分的地震动由于共振作用会导致长周期结构产生很大变形,特别是具有6s～10s自振周期的结构,例如（超）高层建筑,大跨结构和大型储液罐,这些结构的自振周期甚至能超过15s。现有的进行结构抗震设计的反应谱不能满足日益增多的长周期结构的抗震需求,我国规范仅考虑到6s。现阶段抗震设计主要考虑结构的加速度响应,以加速度设计谱筛选得到的地震动时程作为地震输入,不能合理计算长周期结构的位移响应。以评估结构强度为目标的抗震设计不适用长周期结构的抗震设计,要向以评估结构变形能力为目标的方向转变。结构的位移响应和构件的变形能力是体现结构在地震作用下反应的最优指标,要实现基于性态的抗震理念,就要采用基于位移和延性的抗震设计。结构的位移响应估计最简单、最直接的表达就是位移反应谱,其概念清晰且工程应用方便,可靠合理的位移设计谱是基于位移抗震设计的关键要素。已有学者采用地震动数据对长周期位移谱进行了系统的研究,亦提出了简化模型。但模型由于客观条件的限制,如信号信噪比和强震记录丰富程度等问题,尚存有一定的不足,需要进行必要的修正和改进。现有位移谱模型研究局限性主要体现在两个方面,一是缺少强震数据,另一个是适用周期短,无法服务于自振周期长的结构。近年来,许多国家建立起了数字强震台网,有更多可靠的且含有长周期成分的数据可供使用,本文的主要工作就是基于近年来获得的全球范围内高质量强震记录,对长周期位移谱特性和模型进行研究,主要工作如下:1.建立适用于长周期位移谱研究的完备强震记录数据库。选取了全球范围内应用广泛的4个数据库中的45次中强震的高质量强震记录,构建具备地震特征、断层距和场地条件等信息的完备数据库;提出了地震数据的标准化处理程序,且保证强震数据在0s～15s范围内位移谱的可靠性。2.系统研究了长周期位移谱特性及其影响因素。通过数据分组的手段,研究了矩震级（Mw）,断层距(Rrup)和场地条件(Vs30)等因素对位移谱和标准化位移谱的影响规律,建立影响因素与位移谱和标准化位移谱的相关性。3.提出了长周期位移谱简化模型,并给出了模型参数的计算公式。通过关联性分析,提出一个四段六参数的标准化位移谱简化模型,并采用数据拟合回归给出简化位移谱模型计算公式,评估了简化模型对实测数据的拟合优度。4.采用所构建的数据库,研究提出了峰值位移（PGD）的衰减关系,与位移谱简化模型相结合,给出一套场地位移谱的预测方法;与实测地震数据对比,验证了方法的可行性。同时通过与现有规范和位移谱模型对比,评价该方法以及位移谱模型的优越性。