地震断层破裂的方向性效应对近场地震动强度和空间分布有显著影响,开展破裂方向性效应影响研究对于认识强地震动工程特性和工程结构的抗震设防具有重要意义。本文利用国内外近年发生的重要地震事件中获取的强震动观测记录研究近场地震动空间分布和衰减特征,将观测结果与美国NGA-West2地震动经验预测模型进行对比,揭示近场强地震动的长周期特点,基于统计回归和残差分析定量考察地震破裂的方向性对地震动峰值加速度（PGA）、峰值速度（PGV）和不同周期反应谱值的空间分布的影响。选取NGA-West2数据库矩震级4.0级以上、地震记录在50个以上的129次地震事件,从中筛选出具有明显破裂方向性效应的16个地震事件,研究不同地震事件中断层破裂方向性对不同周期地震动强度和空间分布的影响,揭示方向性效应的窄带特征。本文取得了以下研究成果:一、研究了M_w6.4级花莲地震、M_w7.9级汶川地震和M_w7.0级熊本地震主震的方向性效应。利用强震动观测记录研究PGA、PGV和不同周期反应谱值的空间分布特征和地震动衰减规律,将观测结果与NGA-West2经验预测模型对比,研究这三次地震事件近场地震动的长周期特点及其形成机理,揭示了破裂传播前方地震动放大和破裂传播后方地震动减弱的影响效应,研究发现破裂方向性效应主要影响PGV和周期大于1.0s的长周期地震动。二、基于方向性效应定量预测指标f_g和等时线方向性预测指标IDP定量分析了破裂方向性对不同周期地震动的影响,研究表明破裂方向性的影响具有明显的窄带特征,即:不是对地震动所有频段的成分统一地放大,而是对某个频段范围选择性的放大,对不同周期的反应谱的放大或减弱系数显著不同。M_w6.4级花莲地震、M_w7.9级汶川地震和M_w7.0级熊本主震破裂方向性的影响（包括破裂传播前方的增强作用和破裂传播后方的减弱作用）分别在周期T=3.0s、T=7.5s和T=10.0s时达到最大,受强方向性影响,熊本M_w7.0级地震的窄带峰值周期高于汶川M_w7.9级地震,花莲和熊本地震破裂前方地震动反应谱在一些频段超过汶川地震,这增大了破裂方向性影响的不确定性。三、利用M_w6.4级花莲地震、M_w7.9级汶川地震、M_w7.0级熊本主震以及对NGA-West2数据库129次地震事件进行残差分析和识别得到的16次具有方向性效应的地震事件,给出其方向性效应模型参数C₁和方向性效应残差项f _D随周期的变化关系,再进行统计分析考察破裂方向性对地震动影响的峰值周期与地震事件和震级的关系。研究发现:（1）方向性效应残差项f _D的变化趋势与斜率参数C₁保持一致,不同地震事件的方向性效应影响的峰值周期并不相同;（2）NGA-West2的BAY13方向性效应模型存在明显偏差,对一些典型地震的预测结果存在高估或者低估,且该模型不能反应方向性效应影响的窄带效应特点;（3）部分地震事件的窄带影响峰值周期T_nb偏离Badie（2018）模型预测结果。