关于中美规范在地震波选择方面的探讨
地震波选择现状探究
地震波选择现状探究摘要：本文介绍了目前常用的地震波选择方法，并阐述了不同方法所想达到的目标。
本文特别介绍了常用作目标谱的几种反应谱，并详细介绍了不同反应谱的的由来和其所代表的含义，并对以这些反应谱作为目标谱选择地震波的利弊进行了分析探究。
关键词：地震环境反应谱选取地震波引言地震波输入是结构弹塑性分析的关键因素。
九十年代以前，由于地震波不是很多，可供选择的地震波较少，九十年代以后，随着地震波的不断增多，提供可选择的地震波也变得丰富，可以按照不同的需求选择合适的地震波，这样就面临着按照何种标准选取地震波合适的问题。
地震波的三个主要影响结构非线性反应分析结果的要素是地震动峰值、频谱特征和持续时间，则选取地震波也是针对符合以上三个主要因素而言，目前主要选取地震波的方法主要有下列几种。
1 基于地震和场地信息选取①ATC-63 中的选取方法作为采用结构易损性曲线( fragility curve) 评价建筑结构抗倒塌能力的基础，ATC-63[1]以广泛的适用性为出发点，提出了一套基于台站和地震信息的地震波选取方法。
其宗旨在于，一方面要排除不必要的或人为引入的离散性，如过小的地震或极少发生的震源机制下获得的地震波、仪器的有效记录频段与仪器安放位置的影响等；另一方面又希望保留地震波本身合理的离散性，包括地震波的频谱与持时特性的差异，以使所建立的地震动选择集可以为评价不同建筑结构的抗震性能提供统一的标准。
因此，其地震波选取规则尽量不直接限制地震波的频谱与持时特性，而是通过台站与地震信息来间接控制所选地震波的频谱与持时特性。
其中，台站信息包括台站所在的场地条件、台站与地震断层的距离、台站强震仪的有效记录频段等；地震信息则主要是独立的地震事件及其震级和震源机制等。
2 基于规范反应谱的选取方法地震波的反应谱反映的是地震波中各频率成分的大小，基于反应谱选取地震波就是为了使得选取的地震波与反应谱相符，从而使得地震波包含所期望的频谱成分。
中美抗震规范对比讨论
了这些耗能构件之外， 所有其他的结构构件（ 包括连接部分） 都必须根据能量设计的概念进行设计， 使其在地震作用下的 变形保持在弹性范围内。现在考虑一个结构的反应曲线， 令 横坐标和纵坐标分别代表结构的层间位移和基底剪力比。 如果结构在强震中的反应被设计为弹性的话， 则需要的弹性 基底剪力 % 比较大。考虑经济性， 0 ’ 1 2 3 推荐的设计方 * / 法利用了结构本身的耗能能力， 该方法指定了一个设计地震 力水平 % （ 其中 ( 为反应修正系数） ， 显然% % (， 4 4"% * /／ 4比 设计地震力水平 % % * / 减小很多。 4 是结构的首次屈服水平， 它对应于结构反应开始明显偏离弹性范围时结构所受力的 水平。 若将结构实际的反应理想化， 可以看出系数 ( 由两部 分组成， 即 ( " (!+ "#。 延性折减系数 (! 代表地震力从 到 的折减， 是由结构中的耗能构件决定的； 结构强度 % %5 * / 之间的能量储备， 由以下几个因素决 系数 "# 代表 %5 和 % 4 定： 结构的冗余度、 层间极限位移、 材料的强度、 构件的尺寸、 非地震荷载的组合等。 虚心的碌碌： 综合4 / * %和6 7 8 # * - 的回贴， ( 是否可以这样理解： 在地震作用下， 结构某些部位的构件进入塑性变形阶段， 从 而发挥耗散地震能量的作用； 如果仍然采用弹性分析方法， 意味着过高地估算了结构所经受的地震作用， 所以除以 (。 因此， 按照E H I 2 8 4 的解释， ( 主要由两部分构成。第一部分 是柔性降低系数， 这是由结构系统的能量耗散构件所产生 的； 第二部分为系统强度系数， 该参数描述结构从屈服强度 到极限强度之间的强度安全储备， 影响强度系数的因素包括 结构安全储备、 层间位移允许值、 材料极限强度、 结构空间构 型的合理性以及非地震荷载的组合等。由于 ( 集众多因素 在一身， 因此， “ 大大简化了设计过程， 使 ( 系数抗震设计法” 得结构工程师对于结构抗震性能只需进行弹性设计， 就可以 保证设计出来的结构能够在强震作用下表现出良好的弹塑 性变形能力。 再看中国规范， 在考虑地震作用后， 结构构件的可靠度 应低于非抗震设计采用的可靠度， 也就是说地震作用下结构 构件容许适当的塑性变形或破坏， 所以是不是可以在中国规 范中引入构件抗震调整系数使之与国外规范的 ( 相对应 建筑结构抗 呢？或者说， 国外规范中的 ( 应该怎样在中国《 震规范》 中得到体现呢？ 学无止境：
中美抗震设计规范地震作用主要参数比较和转换
中美抗震设计规范地震作用主要参数比较和转换首先是地震烈度。
中美两国使用不同的地震烈度评定标准，分别是中国的《地震烈度评定标准》和美国的《修订版美国地震工程规范》。
虽然两者评定标准不同，但通过一定的转换关系可以相互对应。
一种常用的转换方法是根据地震烈度的描述特征进行转换，例如中国的6度和美国的VI度可以相对应。
其次是地震波参数。
中美两国在地震波参数的选择上也存在一些差异。
中国抗震设计规范使用的是近场地震动参数，采用的是地震动参数的峰值加速度、峰值速度和峰值位移。
而美国抗震设计规范则更加重视地震波的频谱特性，使用地震动参数的响应谱来刻画地震动的强度和频率分布。
因此，在进行参数转换时，需要考虑两种参数的差异性。
地震地表运动参数是指地震波对地表运动的影响程度。
中美两国地震地表运动参数的比较可以从地震波的强度和持续时间来进行。
一般来说，美国的地震波相对剧烈，持续时间较短，而中国的地震波相对较弱，持续时间较长。
因此，在抗震设计中，美国更加注重地震波的峰值参数，而中国更加注重地震波的累积效应。
最后是地震力参数。
地震力参数是地震作用对建筑物结构产生的力的描述，包括地震力系数、反应谱和地震效应系数等。
中美两国在地震力参数的设计上也存在一定的差异。
美国抗震设计规范更加注重结构的抗震性能，采用地震力系数或反应谱方法来计算结构的抗震力。
而中国抗震设计规范则更加注重结构的整体性能，采用地震效应系数方法来计算地震力，将地震力转化为与结构性能有关的地震效应。
总体而言，中美抗震设计规范地震作用主要参数的比较和转换需要考虑地震烈度、地震波参数、地震地表运动参数和地震力参数等因素。
这些参数在不同的设计规范中有着不同的侧重和表述方式。
在实际应用中，需要根据具体的结构和地震情况进行参数的选择和转换，以确保结构的抗震性能和安全性。
中美抗震规范的对比研究
中美抗震规范的对比研究地震是一种普遍存在的自然灾害，给人类社会带来了严重的破坏和人员伤亡。
因此，各国都制定了相应的抗震规范，以保障建筑物在地震中的安全性。
中美作为地震频发地区，其抗震规范的对比研究，对于提高建筑物的抗震能力有着重要的意义。
其次，中美在抗震设计参数上存在差异。
中美两国在抗震设计参数上存在一定差异，使用的地震参数也不尽相同。
例如，中国要求建筑物的地震设计水平达到6度，而美国要求新建建筑物的设计基本风速应满足1%震级所要求的风速。
此外，美国的设计基准地震分为5%和2%设计基准地震，而中国抗震设计中并未明确规定此类参数。
因此，在抗震设计参数上的差异也会影响到建筑物的抗震性能。
另外，中美在抗震设计方法上也存在一定差异。
中美两国的抗震设计方法主要有弹性设计和阻尼设计两种。
弹性设计主要采用确定性方法，依靠经验公式进行计算，适用于不考虑结构非线性行为的简单建筑物。
而阻尼设计方法主要采用概率性方法，考虑结构的非线性行为，适用于要求更高抗震性能的建筑物。
而美国在抗震设计上更加注重地震动分析和非线性分析，给出了更为详细的设计方法和要求。
此外，美国还对建筑物进行了性能级别的分类，使得设计更加具体和针对性。
最后，中美在抗震建筑材料和结构体系的要求上也有所不同。
中国对于抗震建筑材料的要求分为耐震等级I~Ⅳ，Ⅳ级为最高耐震等级，应用于特殊用途建筑物。
而美国对抗震建筑材料的要求主要通过性能参数进行指定，如混凝土的强度等级。
在结构体系上，中国主要采用的是框架结构体系和抗震墙结构体系，在设计上更加简化。
而美国则采用了更多的结构体系，如剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系等，能够提供更好的抗震性能。
综上所述，中美在抗震规范上存在一定的差异。
中国注重经验公式和弹性设计方法，在抗震建筑材料和结构体系的要求上相对简化；而美国注重地震动分析和非线性分析，在抗震建筑材料和结构体系的要求上更为细致。
只有通过深入了解两国抗震规范的差异，才能为改善建筑物的抗震能力提供有针对性的建议和措施。
中美地震作用计算参数比较及锅炉钢结构抗震选型(精)
钢结构 2016 年第 4 期第 31 卷总第 208 期
等： 中美地震作用计算参数比较及锅炉钢结构抗震选型 胡海林，
版为 IBC 2012 。ASCE （ The American Society of Civil Engineers） 协会最新版标准 ASCE / SEI 7 － 10［3］提供 了结构设计要求及荷载条件并与 IBC 2012 协调一 致， 而 UBC 已经停止更新 （ 最新版是 UBC 97 ） 。 但 因为 UBC 较强的影响力， 目前仍有国家的抗震设计 规范较多地参考了 UBC 标准。 这些设计规范的抗 震部分主要提供了地震作用的计算， 构件和节点校 核还需要按照美国相关结构设计规范 ANSI / AISC 341 － 10 360 － 10 1. 1
表2美国规范场地类别岩土类别剪切波速ms1ascesei710ubc97硬岩1524asa岩石7621524bsb高密土及软质岩石365762csc硬土183365dsd软黏土183ese需要特别研究fsf表3中国规范场地类别岩土类别剪切波速ms1gb500112010岩石800i0坚硬土及软质岩石500800i1中硬土250500i1或ii中软土150250i1或ii或iii软弱土150i1或ii或iii或iv2地震反应谱计算的比较中美规范规定的地震反应谱具有相似的形状都是关于结构的自振周期和水平加速度的函数关系曲线如图1图3所示分别是我国规范gb5001120107美国规范ascesei7103和ubc971规定的反应谱曲线
标准与规范
T s 为周期参数； 注： T 为结构自振周期； T0 、 Ca 、 C v 为设计反应谱加速度参数 。 图3 美国规范 UBC 97
中美规范地震作用计算的对比
中美规范地震作用计算的对比中美地震规范将地震作用计算作为结构设计的重要组成部分，对于建筑物和其他工程结构的耐震性能具有关键作用。
中美两国的地震规范在地震作用计算方面有着一些共性和差异。
一、共性1.基本思想：中美地震规范都采用了基于地震地表运动的设计原则，即将地震作用抽象为地震地表运动方程，并通过地震反应谱、加速度、速度和位移等参数来描述地震作用。
2.设计地震动参数：中美地震规范都需要确定一定的设计地震动参数，如地震分组、设计地震加速度、地震反应谱等。
这些参数是根据历史地震记录、地震活动性及构筑物的特性等因素来确定的。
3.结构模型：中美地震规范都要求建立适当的结构模型，以进行地震作用的计算。
模型要考虑到结构的几何形状、材料性质、刚度分布等因素。
二、差异1.结构设计等级：中美地震规范在对地震作用计算的要求上存在差异。
美国规范中要求的地震分析方法较为复杂，适用于各种结构类型，并给出了不同结构设计等级的要求。
中国规范中地震设计分级的要求相对较简单，主要依据于结构的高度、重要性等因素。
2.地震动参数的确定：中美地震规范在地震动参数的确定上也存在差异。
美国规范中采用地震分级来选择设计地震加速度和地震反应谱，而中国规范中的设计地震加速度和地震反应谱是根据地震地域和设计地震烈度来确定的。
3.设计方法：中美地震规范在地震作用计算的具体方法上有所不同。
美国规范中一般采用时间历程分析方法，对于一些特殊结构可以采用简化方法；中国规范中强调使用等效静力法进行地震作用计算，并对时程分析方法给予限制。
4.频谱形状：中美地震规范对地震动频谱的形状要求也存在差异。
美国规范中要求地震反应谱是平均谱，即在不同周期范围内均匀取值；中国规范中要求地震反应谱是设计谱，具有两个峰值。
总的来说，中美地震规范在地震作用计算方面有着共同的基本思想和要求，但在具体的设计方法、参数确定和规范要求等方面存在一定的差异。
这些差异主要源于两国地震活动性、构筑物特性以及结构设计理念的差异。
中美抗震设计规范对比及在储罐抗震设计中的应用
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中美抗震规范的比较与转换.
欧洲规范 Eurocode 8 Eurocodes PrEN1998 （目前世界上真正意 义上的按性能设计的 规范 PBSD(performancebased seismic design)
第一部分
GB：
地震规范基本概念介绍
地震烈度（地震分区）
震级：指一次地震所释放的能量大小，震级越高释放能量越大。国际通 常采用里氏震级作为度量，里氏震级共有十二级。 地震烈度：一次实际地震只有一个震级，但每次地震在地震影响区域的 不用地点其地面设施和设备破坏程度不尽相同。因此，把某一地区遭受 了地震的工程设施和设备宏观破坏程度称之为地震烈度。 地震烈度=f 震级，震源深度，震中距，地震波传播介质 目前，地震烈度 是按宏观破坏情况进行评定，并把宏观破坏现象与烈度对应起来形成表 格，即为国际通行的麦卡里烈度表。麦卡里烈度表把地震烈度分为12度 地震基本烈度：地震基本烈度是具有一定发生概率的烈度值，是某一地 区多年地震统计的最高地震烈度（一个概率统计的烈度） 抗震设防烈度：抗震设防烈度是对建（构）筑物的抗震性能的要求，它 不仅和当地的地震基本烈度有关，还和建（构）筑物本身的要求有关。 甲级、乙级、丙、丁级设防烈度是不同的。一般情况下，抗震设防烈 度可采用基本烈度。
第一部分
GB：
地震规范基本概念介绍
地震烈度（地震分区）
GB50011适用于设防烈度为6、7、8、9度地区建（构）筑工程的抗震 设计以及隔震、消能减震设计；抗震设防烈度大于9度地区建（构） 筑工程以及行业有特殊要求的工业建筑，抗震设计应按有关专门规定 执行。
中美抗震设计规范地震动参数的对比研究
（9）
当 T＝0 时， S 0.4 S a DS 将式（10） 、式（7）代入式（8）得
A a 0.4 S S DS DS g g max
（10）
（11）
对比式（2）和式（11） ，得出式（2）中的 2.5 即为动力系数最大值 2.4 中美地震动参数的换算 根据美国设计荷载规范（ASCE7-05） ， 2 S F S DS 3 a S
F 1.6 ， F 2.4 ，R＝3.0，I＝1.0。美国规范 D 类场地大致相当于中国规范Ⅱ类场地。 a v R
对比中美规范反应谱曲线，可得到图 2。
对于其他结构和场地类别，同理可作出类似反应谱曲线对比图。
图 2 中美规范反应谱曲线对比 3. 结语 由上述分析可以看出： （1）对于按美国规范给出短周期和 1s 周期谱反应加速度的地区，可以根据式（14） 和式（15）换算得出中国规范对应的设计基本地震加速度值和特征周期。 （2）场地条件对地震动峰值加速度影响比较明显，不应忽略，美国规范则考虑了软弱 场地对峰值加速度的放大作用。因此中国在以后的规范修订、地震区划、工程结构抗震工作 中应考虑场地条件的影响，根据场地条件的不同对地震动峰值加速度予以适当调整。
S D1 2 F S 3 v 1
max
。
（12） （13）
S —最大考虑地震下，%5 阻尼比的结构短周期设计谱反应加速度系数； S S —最大考虑地震下，%5 阻尼比的结构 1s 周期设计谱反应加速度系数； 1 F 、 F —场地影响系数； a v
将式（12）代入式（2）得
F S F S a S DS 3 A a S a 2.5 g 2.5 g 3.75 g S 2
（14）
S 图 1 中， T D1 ， S 为修正后的结构 1s 周期设计谱反应加速度。Ts 对应中国反 S S D1 DS
中美混凝土抗震设计规范对比
中美混凝土抗震设计规范对比1概述近来我国在国际上承担的工程项目越来越多，很多国家和地区都要求采用美国规范设计，因此有必要学习美国规范，并了解美国规范与我国规范间的差异。
本文对比了中美两国规范中关于荷载组合、抗震设计基本原则（主要对比抗震设防目标和水准、建筑设计和建筑结构的规则性这两方面的内容）、抗震设计方法这三方面的内容。
对比的规范介绍如下：1、ASCE/SEI 7-10：是按概率极限状态设计原则和结构可靠度理论编制的，统一了美国各种结构设计规范的基本设计原则和荷载取值标准(包括地震作用的取值标准)及荷载效应的组合原则和计算公式、荷载分项系数及组合系数的取值规定等，类似于我国的荷载规范，并包括了类似于我国抗震规范中的抗震设防标准、地震动参数及地震作用的取值标准等内容。
2、UBC 97：Uniform Building Code, UBC——《统一建筑规范》是美国第一个带有建筑抗震内容的规范，第一版于1927年出版，由“国际建筑官员协会”（International Conference of Building Officials，即ICBO）出版发行，主要用于美国西部各州，是被广泛采用的规范之一。
3、IBC-2003：IBC规范第一版于2000年颁布，每三年修订一次，自此, 其他3本通用规范便不再更新, IBC 规范逐渐成为了美国全国唯一的通用建筑规范。
IBC规范的颁布与实施，取代了UBC、SBC和NBC等规范，从而使美国的新建建筑规范达到了统一。
在抗震设计方面，IBC大多引用了ASCE 7-10的内容。
可以把IBC视为一个规范门户，由它通向各个专门规范。
4、《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）：《建筑抗震设计规范》是中华人民共和国国家标准，由中华人民共和国住房和城乡建设部主编。
按该规范进行抗震设计的建筑，其基本的抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
中美抗震规范有关地震作用计算规定的差异
中美抗震规范有关地震作用计算规定的差异李明;马占雄;赵强;李少友【摘要】Based on the study on provisions on seismic action specified in GB50011-2010 (China) and ASCE / SEI 7-10 (USA),this paper in detail com-pares the differences of response spectra between the two countries, including the basic regulations of response spectrum curves, the influence of site types and the relative difference of response spectra. Besides, the paper also compares the calculation methods of horizontal seismic action and the shear force of a frame structure by applying the static calculation method in GB50011-2010 and ASCE/SEI 7-10 respectively.%在对中国GB 50011-2010规范[1]和美国ASCE/SEI 7-10[2]规范中的水平地震作用进行对比研究的基础上,详细对比了中美规范中设计反应谱的差异,主要包括了反应谱曲线的基本规定、场地类别的影响和反应谱取值. 此外,还对比分析了中美规范中水平地震作用计算的差别,并以一个三层框架结构为例,分别根据GB 50011-2010和ASCE/SEI 7-10,采用底部剪力法(等效侧向力法)进行了对比分析.【期刊名称】《重庆建筑》【年(卷),期】2016(015)002【总页数】4页(P18-21)【关键词】抗震规范;地震作用;反应谱;基底剪力【作者】李明;马占雄;赵强;李少友【作者单位】湖北省电力勘测设计院 , 武汉 430040;重庆大学土木工程学院,重庆400045;重庆大学土木工程学院,重庆 400045;重庆大学土木工程学院,重庆400045【正文语种】中文【中图分类】TU391目前，我国的涉外工程越来越多，一些国家和地区要求结构设计中采用美国规范，这就要求我国结构设计行业从业人员应该熟悉美国规范并对中美规范的差异有一定的了解。
中美建筑规范抗震相关条文的比较研究
1、震级分级和地震烈度标准中国采用地震烈度指标来衡量地震对不同地区的 影响程度，将地震烈度分为12个等级，其中1级表示基本烈度，12级表示极烈 度。而日本采用震度指标，将地震烈度分为0-6度的标准，其中0度表示无感觉， 6度表示强烈震动。
2、房屋建筑结构抗震设计要求中国建筑抗震设计主要依据建筑结构类型、场 地条件、震级等因素进行。对于一般建筑，应按烈度指标进行抗震设计，并按 照“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则进行结构安全性能评估。日本则 在抗震设计中注重建筑结构的整体性，针对不同类型建筑制定不同的抗震设计 标准，如钢结构、混凝土结构等。
收集资料的方法
通过查阅相关文献、官方网站、标准规范等途径，收集并整理了中美两国建筑 抗震规范的相关条文和资料。
比较分析的方法
采用定性和定量相结合的方法，对中美两国的建筑抗震规范进行比较分析。首 先，对两国规范的基本原则、主要内容、应用范围等进行梳理和总结；其次， 运用表格、图表等形式，对两国规范中的关键指标进行定量比较；最后，结合 实际工程案例，分析两国规范在实际应用中的差异及其原因。
一、背景地震是一种难以预测的自然灾害，给人类社会带来巨大的损失。中国 和日本在地震方面的经历尤为深刻，因此两国均制定了相应的建筑抗震规范。 建筑抗震规范是指在对地震动特性、建筑结构特性及地震烈度等因素综合考虑 的基础上，对建筑结构的设计、施工、验收等环节进行规定的标准。
二、中日建筑抗震规范抗震设计 比较
3、灾害应对措施的差异中日建筑抗震规范在灾害应对措施方面也存在差异。 中国主要依靠结构本身的防护措施来减少地震对建筑物的影响，而日本则更注 重利用被动控制技术如隔震、减震等来降低地震能量对结构的作用。
四、建议
1、加强国内建筑抗震规范的建设虽然中国建筑抗震规范在不断发展和完善， 但与日本等发达国家相比仍存在一定差距。因此，建议加强国内建筑抗震规范 的建设，提高规范的实用性和可操作性，同时加强国际合作与交流，借鉴国外 先进经验和技术。
中美抗震规范的地震作用计算与钢筋混凝土结构抗震措施的比较研究共3篇
中美抗震规范的地震作用计算与钢筋混凝土结构抗震措施的比较研究共3篇中美抗震规范的地震作用计算与钢筋混凝土结构抗震措施的比较研究1随着科技的不断进步，地震对于人类的威胁越来越大。
为了保障建筑物在地震中的安全性，各个国家都推出了相应的抗震规范。
本文将比较中国和美国的抗震规范，并分析两国在钢筋混凝土结构抗震设计方面的差异。
一、地震作用计算1.1 中国的地震作用计算中国的抗震规范中，地震作用的计算主要依据近地地震动参数和结构自重参数得出。
具体的计算方法比较复杂，但一般可以通过以下公式来计算：F=K_L*C_D*C_F*W其中，F表示地震作用力，K_L表示地震性质系数，C_D表示结构方向系数，C_F表示地震频率系数，W表示结构自重。
1.2 美国的地震作用计算美国的地震作用计算与中国有一些区别，主要采用了离散点分析法，并以地震谱作为计算依据。
在计算的过程中，需要考虑到地震的成分方向，地形和场地条件等因素。
具体计算方法比较繁琐，主要方程如下：V=E.R其中，V表示地震作用力，E表示地震分布，R表示结构可靠度。
二、钢筋混凝土结构抗震措施2.1 中国的钢筋混凝土结构抗震措施中国的抗震规范主张采用抗震等级进行结构安全设计。
同时，还规定了一系列的抗震措施，比如在结构的构造和连接方式上要符合规范要求，钢筋混凝土的抗震设计要按照强度等级来进行，以保证结构在地震中的稳定性。
2.2 美国的钢筋混凝土结构抗震措施美国的抗震规范中也设有抗震等级的概念。
同时，针对钢筋混凝土结构抗震设计，美国要求建筑物的柱子和梁等悬挂部位必须采用预应力设计和型钢构件，以增强极限状态下的抗震性能。
三、比较分析从上述内容可以看出，中国和美国在地震作用计算方面有一定的差异，中国的计算方法相对工程而言较为简单，而美国则采用了更加精细化的计算方法。
另外，在钢筋混凝土结构抗震措施方面，两国的规范存在一些不同，如美国更加倾向于采用预应力设计和型钢构件来确保结构的稳定。
中美抗震规范有关地震作用计算规定的差异
中美抗震规范有关地震作用计算规定的差异I. 研究背景- 地震是一种具有破坏性的自然灾害，深刻影响着人类社会的发展- 为了提高结构的抗震能力，需要制定严格的抗震规范- 中美两国作为世界上重要的工业化国家，其抗震规范的制定和实施对抵御地震灾害具有重要意义。
II. 中美抗震规范的概述- 中美两国抗震规范的制定意义和背景- 规范的适用范围及基本原则- 对主体结构、建筑物外壳、非结构部分等的地震设计要求III. 抗震规范中地震作用的计算规定差异- 中美两国地震作用的计算方法及应用范围- 中美两国地震动参数的不同选择- 中美两国对于各类建筑设计地震加速度的限制IV. 中美抗震规范的差异及对结构抗震性能的影响- 比较中美两国抗震规范的主要差异- 比较差异对地震防护性能的影响- 建议如何改进现有差异，以提高抗震性能V. 结论与展望- 总结中美两国抗震规范的主要差异及其影响- 探究未来中美两国在抗震规范制定和实施方面的合作前景- 提出未来抗震规范的发展方向及相关技术创新的研究方向。
I. 研究背景自然灾害是人类社会面临的一项极大挑战，其中地震是最具破坏性的灾害之一。
在地震灾害的侵袭下，建筑物的抗震能力和安全性是人们格外关注的问题。
为解决地震造成的损失和人员伤亡，各国政府和科学家对抗震措施进行了大量的研究和探索。
抗震规范作为一种保障结构抗震能力的重要法规性文件，已成为避免地震灾害的基本措施之一。
中美两国作为世界上工业化程度较高的发达国家，拥有成熟的工程技术和设计经验，在抗震规范的制定和实施方面具有重要的地位和影响力。
我国的抗震规范是在多年的抗震工程实践中不断完善和发展的，逐步形成了一套完备的规范体系；而美国则有其独特的地理环境和抗震工程发展历史，其抗震规范制定也具有一定的特殊性。
本文通过对中美两国抗震规范有关地震作用计算规定的差异展开研究，旨在深入了解两国在抗震规范制定方面的不同之处，从而为各国的抗震工程实践提供参考。
中美规范地震作用及抗震构造措施的对比分析
中美规范地震作用及抗震构造措施的对比分析摘要：在中、美两国规范中，都通过抗震构造措施来保障结构的延性，以保证在强烈地震作用下不发生严重的破坏。
本文对地震作用计算及若干构造要求进行了细致的对比分析，对我国工程技术人员了解我国规范同美国规范的对比，方便设计人员使用美国规范具有一定的积极作用。
关键词：中国规范，美国规范，抗震，配筋率，锚固长度规范在结构设计方面起着重要的指导作用，同时也反映着一个国家和地区技术和经济的发展水平。
我国与美国、欧洲相比，有着不同的历史背景，在设计中欧美国规范的可靠度水平比中国高。
国际工程在我国总包项目中所占的份额越来越大，由于美国规范在国际工程设计中的认知度相对较广，本文通过系统的研究中、美规范相关条文，同时阅读了大量的相关文献，对中、美规范地震作用计算及抗震构造措施进行了细致全面的对比分析，得出了一些有价值的结论，对广大工程技术人员加深中、美规范的认识和理解，增强我国建筑设计业的国际竞争实力，设计出安全适用、技术先进、经济合理的精品工程具有一定的积极意义。
1 地震加速度、水平地震剪力的对比现代抗震设计理论的发展开始于20世纪初，并一直受到各国的高度重视，随着人们对地震特性和结构动力特性理解的不断加深，抗震设计理论也在不断发展和完善。
但由于各国在地域性、经济条件和抗震设防思想等方面存在差异，各国抗震设计规范的具体规定也存在许多不同之处。
以美国为代表的经济发达国家拥有较完整的相关抗震理论和标准，其抗震设计思想比较先进，我国抗震规范的设防水平相比而言仍处于较低水平[1]。
对两国抗震设计方法加以比较能够反映出新世纪两国抗震设防的安全水平，为抗震设计、研究工作提供参考价值（中美规范相关地震参数见表1.1、1.2）。
表1.1 中国规范地震设计参数[2]表1.2 美国规范地震设计参数[3]美国抗震设计规范中的有效峰值加速度（EPA），在给定的重现期内，有效峰值加速度由短周期谱反应加速度除以2.5得，而Ts对应中国反应谱曲线中特征周期Tg：因此可以根据以上公式换算出对应于美国规范给出相应短周期（0.2s）和长周期（1s）谱反应加速度的地区对应中国规范的设计基本地震加速度值和特征周期。
中美欧抗震设计规范地震动参数换算关系的研究
第36卷第8期建 筑 结 构2006年8月中美欧抗震设计规范地震动参数换算关系的研究罗开海 王亚勇(中国建筑科学研究院工程抗震研究所 北京100013)[提要] 通过对中美欧抗震设计规范中场地类别以及设计地震危险性特征等内容的分析比较,确定了中美欧抗震设计规范中场地类别的对应关系,给出了三本规范间地震动参数的换算关系以及中国地震分区在美欧规范中的地震动参数值。
[关键词] 抗震设计规范 场地类别 地震危险性 地震动参数R esearch on Conversion R elationships Among the P arameters of G round Motions in Seismic Design Codes of China, America and EuropeΠLu o K aihai,W ang Y ay ong(Institute of Earthquake Engineering,China Academy of Building Research, Beijing100013,China)Abstract:By the com paris on am ong the seismic design codes of China,America and Europe ab out the site classification and the seismic hazard characteristics,the coincidence relations of the site classifications are determinated am ong the three codes.The conversion relationships between the parameters of ground m otions in China code and that in the other codes,and the parameter values of ground m otions of Chinese seismic z ones in the forms of America code and Europe C ode,are presented.K eyw ords:seismic design code;site classification;seismic hazard characteristics;parameters of ground m otions0 引言目前世界各国的工程设计技术标准在设计理念、设计原则甚至设计要求等诸多方面均存在许多差别。
中美规范关于地震波的选择与框架_核心筒结构弹塑性时程分析_赵作周
American methods and elasto-plastic time history
analysis of frame-core wall structures
ZHAO Zuozhou1 ，HU Yu1，2 ，QIAN Jiaru1 （ 1． Key Laboratory of Civil Engineering Safety and Durability of China Ministry of Education，Tsinghua University， Beijing 100084，China； 2． China Aviation Planning and Construction Development Co．，Ltd，Beijing 100120，China）
基金项目： 国家自然科学基金项目（ 51261120377） ，清华大学自主科研基金项目（ 2012THZ02-1） 。 作者简介： 赵作周（ 1967— ） ，男，甘肃天水人，博士，副教授。E-mail： zzzhao@ tsinghua. edu. cn 收稿日期： 2014 年 5 月
10
ห้องสมุดไป่ตู้ 引言
Abstract： Ｒecommended criteria about earthquake ground motion selection in Chinese and American seismic design codes were introduced and typical selection methods in engineering practice were listed． The response spectrum features of ground motion selected and modified by different methods were compared． The study indicates that the methods suggested in Chinese and American codes both aim to select ground motion whose spectrum is consistent with the prescribed design response spectrum． The difference is that Chinese method scales the peak ground acceleration （ APG） of a record to a prescribed value，but American method modifies the record to provide the best match to the spectral shape of the design response spectrum over a period range of interest，with irregular APG of scaled ground motions． The elasto-plastic responses of two similar frame-core wall structures designed in accordance with Chinese and American design codes respectively are studied in this paper，where seven pairs of ground motions were selected and modified by Chinese suggested methods as the input ground motion records． The elasto-plastic time history analysis results illustrate that under the rare earthquake action of 8 intensity，the seismic responses of Chinese design structure and American design structure are nearly the same in the beginning，while the damages of two structures become different on account of the reinforcement layout and amount variations in the later period； the maximum drift ratio of Chinese design project is 1. 03 ～ 1. 17 times that of American design project，the maximum plastic rotation of coupling beams of Chinese design project is 0. 67 ～ 0. 98 times that of American design project，the strain distribution along structure height of shear walls is similar，but the shear wall damage of Chinese design project is severer than that of American design project because the reinforcement yield stain of American design project is 1. 2 times that of Chinese design project． Keywords： Chinese and American design codes； seismic ground motion selection； elasto-plastic time history analysis； frame-core wall structure； seismic performance
关于中美规范在地震波选择方面的探讨
小结：按照《抗规》选地震波步骤
按照地震动的三要素（幅值，频谱，持时）来选
频谱特性------《抗规》或者双频段控制方法
幅值
------加速度最大值调幅
持时
-------结构基本周期的5-10倍
数量
-------3组或7组
1.美国规程ASCE7-10中选择地震波的步骤
当地最大考虑地震
当地最大考虑地震(MCE)：综合考虑了该 地区附近各断层和潜在震源可能发生的不 同震级地震的概率，并以谱加速度的形式 给出对应于不同超越概率的地震动强度[5]。 “反综合”过程[6] 震级，断层距，震源机制
3.不同选波方法得出的地震波选择集
参考文献[7]
赵作周等在文献[7]的研究指出，基于《抗规》的选波方法（选择集A），地 震波的平均反应谱在[0.1 ，Tg]以及[T1-dt T1, T1 +dt T2]两个周期范围内与
设计反应谱接近，而在其他范围则相差较大; 基于ASCE 7-10的选波方法（选
表5.1.2-1
1、地震波的数量
《抗规》与《高规》相关规定：采用时程分析法时，应按建筑场地 类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线， 其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3[1] [2].
2、地震波反应谱及加速度时程要求
《抗规》5.1.2条规定：多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应 与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线的统计意义上相符， 其加速度时程的最大值可按表5.1.2-2采用[1]。
美国-----地震波调幅系数 (系数适用于多个方向)
(2).要实现的目标不同 中国-----结构------选取地震波离散性小，数量少
在实际工程设计中 对所设计结构或既 有结构的抗震性能 进行校核与检验[5]。
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3.不同选波方法得出的地震波选择集
参考文献[7]
赵作周等在文献[7]的研究指出，基于《抗规》的选波方法（选择集A），地 震波的平均反应谱在[0.1 ，Tg]以及[T1-dt T1, T1 +dt T2]两个周期范围内与
设计反应谱接近，而在其他范围则相差较大; 基于ASCE 7-10的选波方法（选
小结：按照《抗规》选地震波步骤
按照地震动的三要素（幅值，频谱，持时）来选
频谱特性------《抗规》或者双频段控制方法
幅值
------加速度最大值调幅
持时
-------结构基本周期的5-10倍
数量
-------3组或7组
1.美国规程ASCE7-10中选择地震波的步骤
当地最大考虑地震
当地最大考虑地震(MCE)：综合考虑了该 地区附近各断层和潜在震源可能发生的不 同震级地震的概率，并以谱加速度的形式 给出对应于不同超越概率的地震动强度[5]。 “反综合”过程[6] 震级，断层距，震源机制
调幅
规定
----- 调幅后多组地震波反应谱的平均值在0.2T1～1.5T1 范围内不应低于设计反应谱[7]
2、两种规范的地震波选择方法不同之处
(1).地震波调幅不同 中国-----最大加速度调幅(三向地震时比值为1：0.85:0.65)
1.使得调幅后的地震波反应 谱在特定的周期范围内与设 计反应谱的均方差最小[7]； 2.使调幅后的地震波反应谱 在某一特定周期点Ts上与设 计反应谱相等[7]。
(2)、振型分解反应谱法（拟静力法） 《抗规》5.1.2条规定：除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应 谱法[1]。 反应谱：自振周期不同而阻尼比相同的一组单自由度结构在某个 给定的地震动作用下各个结构的最大反应(加速度，速度，位移)。 利用单自由度体系的加速度设计反应谱和振型分解的原理，求解 各阶振型对应的等效地震作用，然后按照一定的组合原则对各阶振型 的地震作用效应进行组合，从而得到多自由度体系的地震作用效应。
表5.1.2-1
1、地震波的数量
《抗规》与《高规》相关规定：采用时程分析法时，应按建筑场地 类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线， 其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3[1] [2].
2、地震波反应谱及加速度时程要求
《抗规》5.1.2条规定：多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应 与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线的统计意义上相符， 其加速度时程的最大值可按表5.1.2-2采用[1]。
的APG均大于0.4g。
参考文献
[1]. GB 50011—2010 建筑抗震设计规范［S］． 北京:中国建筑工业出版社，2010． [2]. GB JGJ3—2010 高层建筑混凝土结构技术规程 ［S］． 北京:中国建筑工业出版社 2010． [3]. 杨溥，赖明．结构时程分析法输入地震波的选择控制指标［J］．土木工程学报， 2000，33 ( 6 ) : 33-37 [4]. 赵伯明，王挺. 高层建筑结构时程分析的地震波输入[J]. 沈阳建筑大学学报 2010(6). [5].曲哲，叶列平，潘鹏． 建筑结构弹塑性时程分析中地震动记录选取方法的比较研究 ［J］ 土木工程学报，2011，44 ( 7 ) : 10-21． [6]. Bazzurro P，Cornell C A． Disaggregation of seismic hazard ［J］． Bulletin of the Seismological Society of America， 1999，89( 2) : 501-520 [7]. 赵作周，胡妤等.中美规范关于地震波的选择与框架-核心筒结构弹塑性时程分析 [J] 建筑结构学报 2015.2 36（2）:10-18
示例说明：Tg=0.35 T1=1.53 dtT1=0.2 dtT2=0.5
3.加速度峰值调幅
4.选择地震动持时
一般取地震动持续时间为结构基本周期的5～10倍[4]．
5.地震波选择的其他规定
《抗规》5.1.2条规定：弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得结构 底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结构的65%，多条时程曲线计 算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的
美国-----地震波调幅系数 (系数适用于多个方向)
(2).要实现的目标不同 中国-----结构------选取地震波离散性小，数量少
在实际工程设计中 对所设计结构或既 有结构的抗震性能 进行校核与检验[5]。
一个能够适用于不 美国-----场地------选取地震波离散性不确定，数量多 同结构类型和不同 自振周期结构的地 震动记录集合，并 以此作为评价和研 究各类建筑结构抗 震性能的基础[5]。
一、关于抗震设计的基本知识 二、地震波选择的方法 三、中美规范在地震波选择上的不同之处
抗震计算所采用的三种方法：
(1)、底部剪力法（静力法） 我国建筑抗震设计规范GB50011-2010(以下简称《抗规》)5.1.2条 规定：高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布较 均匀，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法 [1]。
(3)、时程分析法（动力法）（非弹性） 由结构基本运动方程输入地震作用加速度记录进行积分(中心差分 法、Newmark-β 法)求解，以求得整个时间历程的地震反应(加速度、 速度、位移)。 《抗规》5.1.2条规定：特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1 所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充 计算[1]。
2.(1)“统计意义上相符” 《抗规》条文说明5.1.2条写到：
所谓“在统计意义上相符”指的是多组时程波的平均地震影响系数曲线与 振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比，在对应与结构主要振型的 周期点上相差不大于20%
示例说明：Tg=0.35 T1=1.53
2.(2)“统计意义上相符”------在[0.1 ，Tg]平台段的均值进行 控制，要求所选地震记录加速度谱在该段的均值与设计反应谱相差不 超过10%； 二是对结构基本周期T1附近[T1-dt T1, T1 +dt T2]段加速度反应谱 均值进行控制, 要求与设计反应谱在该段的均值相差不超过10%.
择集B），地震波的平均反应谱在1 阶自振周期上与设计反应谱加速度相差约 8%，但在1～10s范围内与设计反应谱接近， EMS约1.5%，上述两方法选择的 地震波在1 阶自振周期上谱加速度的离散性相差不大。
赵作周等在文献[7]的研究指出，《抗规》中的建议方法，将主要研究方向 地震波的Apg统一调幅至某一规定值(如0.4g)，与之正交方向地震波的Apg为 主方向的0.85倍(0.34g); 根据ASCE 7-10 建议方法进行调幅的地震动记录， 各条波的APG以及两个水平方向APG加速度的比值不统一，并且x向各条地震波