長(zhǎng)周期地震動(dòng)參數(shù)與隔震結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)的相關(guān)性研究

張亮泉 客金保

摘要：從Chi-Chi地震動(dòng)數(shù)據(jù)中選取20條近場(chǎng)長(zhǎng)周期地震記錄和20條遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震記錄，再?gòu)你氪ǖ卣鹞己拥卣饎?dòng)數(shù)據(jù)中選取20條遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震記錄作為輸入，研究各個(gè)地震動(dòng)記錄相對(duì)應(yīng)的地震動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)及其之間的相關(guān)性，篩選出了適合于長(zhǎng)周期地震動(dòng)的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)，采用Pearson相關(guān)系數(shù)對(duì)篩選出的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與隔震體系的隔震層位移響應(yīng)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析。結(jié)果表明：①在近、遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下，中長(zhǎng)周期隔震結(jié)構(gòu)的隔震層位移響應(yīng)與頻譜特征參數(shù)的相關(guān)性比較好，在進(jìn)行中長(zhǎng)周期隔震結(jié)構(gòu)的抗震性能研究時(shí)，PGD、Sdavg及DSI與隔震結(jié)構(gòu)的相關(guān)性較好，地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)在集集近場(chǎng)建議選取PGD和Sdavg，集集遠(yuǎn)場(chǎng)建議選取DSI和D/V，渭河遠(yuǎn)場(chǎng)建議選取Sdavg和DSI;②在強(qiáng)相關(guān)范圍內(nèi)考慮相關(guān)性的高低，近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)的長(zhǎng)周期地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)建議分別選取PGD和DSI。

關(guān)鍵詞：隔震結(jié)構(gòu);近場(chǎng);遠(yuǎn)場(chǎng);長(zhǎng)周期地震動(dòng);地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)

中圖分類(lèi)號(hào)：P315.923 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000-0666（2022）01-0017-09doi：10.20015/j.cnki.ISSN1000-0666.2022.0003

0 引言

伴隨地震產(chǎn)生的地面震動(dòng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的作用是以慣性力形式施加的。與靜力荷載不一樣的是，地震會(huì)產(chǎn)生地面運(yùn)動(dòng)，作用在結(jié)構(gòu)上會(huì)產(chǎn)生大小及方向上的變化。地震所引起的地震動(dòng)會(huì)受震源的遠(yuǎn)近、傳播路徑、場(chǎng)地條件等影響，因此同一地震在不同的地點(diǎn)地震動(dòng)一般不同，地震動(dòng)具有復(fù)雜性和不規(guī)則性。即使是峰值加速度相同的地震動(dòng)，也會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的作用效果。如何更準(zhǔn)確地描述地震動(dòng)，一直是地震工程學(xué)中的難題。科研人員經(jīng)過(guò)不斷地研究分析，提出用不同的參數(shù)來(lái)描述地震動(dòng)的特性，并先后總結(jié)出40多種地震動(dòng)參數(shù)，針對(duì)不同情況來(lái)更準(zhǔn)確地描述地震動(dòng)，但每個(gè)地震動(dòng)參數(shù)只能描述地震動(dòng)的一個(gè)或者部分特征。通常地震動(dòng)參數(shù)可分為3大類(lèi)：振幅特征、頻譜特征及位移特征。陳波（2013）將44條地震動(dòng)按上述參數(shù)進(jìn)行了分類(lèi)，并將其輸入不同周期的彈塑性單自由度結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行分析。通過(guò)體系的最大位移作為結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，計(jì)算不同參數(shù)之間的相關(guān)性，總結(jié)出不同參數(shù)對(duì)中長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)的相關(guān)性。李宗超等（2019）分析研究了臺(tái)灣花蓮地震的地震工程參數(shù)的分布特征，主要包括PGA、PGV、PGD、Arias烈度、卓越周期等。

地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與分析的重要參數(shù)，選取合理的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的準(zhǔn)確評(píng)估具有重要的作用。鐘菊芳和陳功（2020）基于KiK-net臺(tái)網(wǎng)強(qiáng)震記錄，探討了震級(jí)、震中距、場(chǎng)地類(lèi)別及測(cè)點(diǎn)高差等對(duì)沿深度方向相干函數(shù)的影響規(guī)律。結(jié)果表明：水平分量的相干函數(shù)值隨頻率變化規(guī)律相同，豎向與水平分量間的差異較大;相干函數(shù)值隨頻率和測(cè)點(diǎn)高差的增加而減小;Ⅲ類(lèi)場(chǎng)地較之Ⅰ、Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地，所記錄的相干函數(shù)值隨頻率增加而衰減的速度更快。韓建平等（2011，2010）基于汶川地震記錄，采用時(shí)程分析法研究了不同周期雙線性SDOF體系對(duì)應(yīng)不同延性系數(shù)的加速度、速度及位移響應(yīng)，研究了不同地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與這些響應(yīng)最大值的相關(guān)性，結(jié)果表明速度譜強(qiáng)度和Housner強(qiáng)度與所研究SDOF體系的相關(guān)性較好。葉列平等（2009）基于彈塑性SDOF和MD-OF系統(tǒng)的代表性地震響應(yīng)指標(biāo)，分析了不同地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與不同結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)指標(biāo)之間的相關(guān)性，指出以PGV為代表的第二類(lèi)指標(biāo)與中周期結(jié)構(gòu)的相關(guān)性較好，以PGD為代表的第三類(lèi)指標(biāo)與長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)的相關(guān)性較好。李雪紅等（2014）采用周期為0.5～6 s的彈性SDOF體系，研究了不同地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與體系響應(yīng)之間的相關(guān)性，結(jié)果表明，以Sa（T1）為代表的一類(lèi)強(qiáng)度指標(biāo)與不同周期結(jié)構(gòu)的相關(guān)性都比較好，以PGV為代表的指標(biāo)穩(wěn)定性較好。劉亭亭等（2020）為解決某些地震動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)對(duì)某些結(jié)構(gòu)有效性較好，而對(duì)其他結(jié)構(gòu)有效性較差的問(wèn)題，基于偏最小二乘回歸提出一種地震動(dòng)復(fù)合強(qiáng)度參數(shù)的構(gòu)造方法。胡進(jìn)軍等（2020）基于NGA數(shù)據(jù)庫(kù)中5 266條水平分量地震動(dòng)記錄，研究發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地條件和斷層距對(duì)絕大部分地震動(dòng)參數(shù)相關(guān)性會(huì)產(chǎn)生明顯影響，但一些參數(shù)的相關(guān)性幾乎不受場(chǎng)地條件和斷層距的影響。

綜上可知，地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的相關(guān)性研究主要包括地震記錄的選取、結(jié)構(gòu)分析模型的建立以及相關(guān)性分析3部分，但現(xiàn)有研究主要針對(duì)普通地震記錄和近斷層地震記錄的強(qiáng)度指標(biāo)與結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的相關(guān)性，而關(guān)于遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震記錄的研究則相對(duì)較少。因此，本文選取了40條遠(yuǎn)場(chǎng)和20條近場(chǎng)長(zhǎng)周期地震記錄作為輸入，以隔震等效雙自由度體系為研究對(duì)象，研究了13個(gè)對(duì)中長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)影響較大的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與周期T為1.5～5 s的隔震結(jié)構(gòu)最大位移響應(yīng)之間的相關(guān)性，進(jìn)行了各地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)的敏感性分析，為選取適合于中長(zhǎng)周期隔震結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)周期抗震性能分析的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)提供參考。

1 近、遠(yuǎn)場(chǎng)地震記錄與地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)選取

根據(jù)常見(jiàn)原則，并結(jié)合陳波（2013）、張亮泉和于建杰（2019）的研究，近場(chǎng)地震記錄選取原則如下：①地震震級(jí)M>6.5。②一類(lèi)場(chǎng)地，震中距小于75 km，T0.9<0.3;二類(lèi)場(chǎng)地，震中距小于100 km，T0.9<0.35;三類(lèi)場(chǎng)地，震中距小于50 km，T0.9<0.4。③PGA>0.15 g，PGV>15 cm/s，以排除不太可能對(duì)結(jié)構(gòu)安全性造成影響的地震動(dòng)記錄。遠(yuǎn)場(chǎng)地震記錄選取原則如下：①地震震級(jí)M>6.5。②一類(lèi)場(chǎng)地，震中距大于75 km，T0.9>0.3;二類(lèi)場(chǎng)地，震中距大于100 km，T0.9>0.35;三類(lèi)場(chǎng)地，震中距大于50 km，T0.9>0.4。

根據(jù)以上原則，從Lee等（2001）研究的 Chi-Chi地震動(dòng)數(shù)據(jù)中選取近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)記錄各20條，其中近場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)的PGA取值為0.110～0.510 g，處于《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（2016版）（GB 50011—2010）規(guī)定的 8度多遇地震與罕遇地震的時(shí)程分析所用地震加速度時(shí)程的最大取值范圍之內(nèi)。遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)記錄的PGA較小，取值基本在0.020～0.070 g，處于《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（2016版）（GB 50011—2010）規(guī)定的6度多遇地震與罕遇地震的時(shí)程分析所用地震加速度時(shí)程的最大取值范圍之內(nèi)。另外，從汶川地震渭河盆地地震動(dòng)記錄中選取20條遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)記錄，其基本信息見(jiàn)表1，加速度反應(yīng)譜如圖1所示。

理想的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)能綜合反映地震動(dòng)幅值、持時(shí)、頻譜對(duì)工程結(jié)構(gòu)的影響，本文從幅值特征、頻譜特征和組合參數(shù)3個(gè)方面描述地震動(dòng)參數(shù)，其表達(dá)式見(jiàn)表2。本文以表2中地震動(dòng)參數(shù)為研究對(duì)象，對(duì)比分析所選取的地震動(dòng)參數(shù)的相關(guān)性，給出適合于長(zhǎng)周期地震動(dòng)參數(shù)。

2 地震動(dòng)參數(shù)之間相關(guān)性分析

本文通過(guò)Pearson相關(guān)性系數(shù)來(lái)比較2個(gè)變量間的相關(guān)性。相關(guān)系數(shù)一般用ρ表示，ρ越接近于1說(shuō)明2個(gè)參數(shù)的相關(guān)性越高;ρ越接近于0

說(shuō)明2個(gè)參數(shù)的相關(guān)性越低。當(dāng)ρ為0.8～1.0時(shí)，判定為極強(qiáng)相關(guān);當(dāng)ρ為0.6～0.8時(shí)，判定為強(qiáng)相關(guān);當(dāng)ρ為0～0.6時(shí)，判定為弱相關(guān)。計(jì)算公式如下：

ρxy=Cov[x，y]D（X）D（Y）=

∑（xi-x）（yi-y）∑（xi-x）2∑（yi-y）2（1）

將所選的近、遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)記錄根據(jù)表2給出的參數(shù)公式，利用MATLAB軟件，逐一計(jì)算每條地震動(dòng)的參數(shù)值，然后根據(jù)式（1）分別對(duì)所選用的遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)記錄進(jìn)行分析，得到13個(gè)地震動(dòng)參數(shù)之間的相關(guān)性系數(shù)，如圖2所示。

由圖2a可知：Arms與Ars、aRMS、Pa，Ars與aRMS、Pa，aRMS與Pa，Sdavg與Sdmax，CAV與Arms、Ars，DSI與Sdavg、Sdmax、Pa，EPD與Sdavg、Sdmax，對(duì)應(yīng)參數(shù)之間的相關(guān)性系數(shù)都大于0.8，屬于極強(qiáng)相關(guān)。由圖2b可知：CAV與Arms、Ars、DSI、EPD、aRMS、Sdavg、Sdmax、Pa，Arms與Ars、DSI、EPD、aRMS、Sdavg、Sdmax、Pa，Ars與DSI、EPD、aRMS、Sdavg、Sdmax、Pa，DSI與Sdavg、Pa，EPD與Sdavg、Pa，aRMS與Sdavg、Pa，Sdavg與Sdmax、Pa，Sdmax與Pa，對(duì)應(yīng)參數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)都大于0.8，屬于極強(qiáng)相關(guān)。由圖2c可知：CAV與Ars，Arms與Pa，Ars與Sdavg、Sdmax，aRMS與Pa，Sdavg與Sdmax，對(duì)應(yīng)參數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)都大于0.8，屬于極強(qiáng)相關(guān)。

3 地震動(dòng)參數(shù)與結(jié)構(gòu)之間相關(guān)性分析

3.1 隔震結(jié)構(gòu)等效雙自由度體系模型建立

對(duì)于一個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)可以通過(guò)單自由度體系進(jìn)行簡(jiǎn)化，可以把結(jié)構(gòu)整體簡(jiǎn)化成一個(gè)質(zhì)量源和一個(gè)無(wú)質(zhì)量桿的結(jié)構(gòu)體系。通過(guò)對(duì)質(zhì)量源施加外力作用，使得體系在平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。常見(jiàn)的隔震結(jié)構(gòu)都是基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)，地震中其上部結(jié)構(gòu)的層間水平位移很小，結(jié)構(gòu)體系的水平位移集中于基底隔震裝置處，可以認(rèn)為在地震作用下上部結(jié)構(gòu)只作水平整體平動(dòng)。如果忽略上部結(jié)構(gòu)的擺動(dòng)式扭轉(zhuǎn)作用，則結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為一個(gè)單質(zhì)點(diǎn)隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析模型，并且隔震裝置的剛度和阻尼也近似代表隔震結(jié)構(gòu)體系的剛度和阻尼。對(duì)于規(guī)則的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)房屋，我們可以把結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等效成兩個(gè)自由度分析（王煥定等，2006），即隔震層以上結(jié)構(gòu)看作一個(gè)質(zhì)量源M1，隔震層為一個(gè)質(zhì)量源M2，如圖3所示。

鉛芯橡膠支座是在天然橡膠支座的中心加入鉛芯組成的，橡膠支座加入鉛芯后剪切變形同步，這種組合后的支座是由橡膠支座恢復(fù)裝置和鉛芯耗能裝置所組成的一體型的隔震裝置。由于鉛芯橡膠支座的水平力和水平變形的關(guān)系成滯回環(huán)，所以需要對(duì)非線性恢復(fù)力特性進(jìn)行模型化，最后根據(jù)最大位移反應(yīng)調(diào)整屈服力和剛度進(jìn)行修正雙線性模型，如圖4所示，圖中Kd為屈服后剛度、Ke為等效剛度、Ku為卸載剛度、Qd為屈服力。

本文把隔震結(jié)構(gòu)的周期設(shè)定在1.5～5.0 s，每隔0.1 s取一個(gè)周期，共36個(gè)周期;隔震層阻尼矩陣引用分區(qū)瑞利阻尼矩陣，等效阻尼比為0.2，隔震結(jié)構(gòu)阻尼比取隔震層的等效阻尼比，然后根據(jù)自振周期調(diào)整質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量，通過(guò)改變雙自由度體系的周期，逐個(gè)計(jì)算1.5～5.0 s的質(zhì)量源，共36個(gè)雙自由度體系。

3.2 不同結(jié)構(gòu)周期下地震動(dòng)參數(shù)與結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)相關(guān)性分析

通過(guò)對(duì)地震動(dòng)參數(shù)之間相關(guān)性進(jìn)行分析，總結(jié)出參數(shù)之間相關(guān)性較高的參數(shù)，然后將相關(guān)性高的參數(shù)選擇其一進(jìn)行參數(shù)與結(jié)構(gòu)響應(yīng)相關(guān)性分析，以節(jié)省計(jì)算時(shí)間。本文使用OpenSees有限元分析軟件，根據(jù)圖5建立分析模型。將篩選的長(zhǎng)周期水平向地震動(dòng)（共60條）作為輸入，調(diào)整雙自由度模型的周期從1.5～5.0 s變化，變化步長(zhǎng)為0.1 s，共得到36個(gè)簡(jiǎn)化模型。利用公式（1），以隔震層最大位移作為結(jié)構(gòu)響應(yīng)指標(biāo)，計(jì)算地震動(dòng)參數(shù)隨結(jié)構(gòu)周期變化與結(jié)構(gòu)的相關(guān)性。

圖5為對(duì)中長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)影響較為重要的參數(shù)與體系響應(yīng)之間的相關(guān)系數(shù)隨周期的變化趨勢(shì)。從5a可以看出，PGD隨周期變化比較平穩(wěn)，且相關(guān)系數(shù)大于0.8，表現(xiàn)為極強(qiáng)相關(guān)性，Sdavg與Sdmax隨周期變化比較平穩(wěn)，且相關(guān)系數(shù)為0.6～0.8，表現(xiàn)為強(qiáng)相關(guān)性;從圖5b可以看出，DSI相關(guān)系數(shù)為0.6～0.8，表現(xiàn)為強(qiáng)相關(guān)性，PGD與D/V在T>3 s時(shí)表現(xiàn)為強(qiáng)相關(guān)，但PGD隨周期變化不穩(wěn)定，D/V隨周期變化較穩(wěn)定;從圖5c可以看出，Sdavg、Sdmax、DSI隨周期變化相對(duì)平穩(wěn)，且相關(guān)系數(shù)為0.6～0.8，表現(xiàn)為強(qiáng)相關(guān)，PGD與Ars各有半段曲線表現(xiàn)為強(qiáng)相關(guān)性，分界點(diǎn)在T=3.5 s處，但這2個(gè)指標(biāo)隨周期變化不穩(wěn)定。綜合以上分析，由于Sdavg與Sdmax之間為極強(qiáng)相關(guān)且Sdavg與結(jié)構(gòu)相關(guān)性更高一些，地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)在集集近場(chǎng)建議選取PGD和Sdavg，集集遠(yuǎn)場(chǎng)建議選取DSI和D/V，渭河遠(yuǎn)場(chǎng)建議選取Sdavg和DSI。

4 不同強(qiáng)度地震動(dòng)水平作用下結(jié)構(gòu)反應(yīng)的不確定分析

地震動(dòng)數(shù)據(jù)具有復(fù)雜性和不確定性，即使用含有相同地震動(dòng)峰值加速度的2條地震動(dòng)輸入結(jié)構(gòu)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析，產(chǎn)生的結(jié)果也天差地別。從集集近場(chǎng)、集集遠(yuǎn)場(chǎng)和渭河遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)記錄中各選取PGA、PGV較大的共15條地震動(dòng)記錄，基本信息在表1中以加粗所示，加速度反應(yīng)譜如圖1所示。

結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)離散性是衡量地震動(dòng)參數(shù)與結(jié)構(gòu)反應(yīng)密切程度的指標(biāo)之一。如果一個(gè)地震動(dòng)參數(shù)是有效的，那么以它來(lái)調(diào)幅的地震動(dòng)強(qiáng)度水平作用于結(jié)構(gòu)上，對(duì)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)應(yīng)該具有較小的離散性。采用地震動(dòng)對(duì)應(yīng)的參數(shù)值的均值μ和均值μ加減2倍的標(biāo)準(zhǔn)差σ作為3個(gè)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)，對(duì)地震動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，即μ+2σ、μ、μ-2σ，見(jiàn)表3。

選擇結(jié)構(gòu)自振周期T為1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0 s共8個(gè)周期的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)3個(gè)強(qiáng)度系數(shù)，將長(zhǎng)周期地震動(dòng)記錄調(diào)整成3個(gè)強(qiáng)度水平，依次輸入到8個(gè)雙自由度體系結(jié)構(gòu)中計(jì)算隔震層的最大位移，對(duì)其作用在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的最大位移進(jìn)行離散性分析。由于有限元分析出的數(shù)值較大，取位移值的對(duì)數(shù)值作為結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)進(jìn)行線性回歸，來(lái)分析3種強(qiáng)度下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)的離散性（圖6）。從圖6可以看出，經(jīng)過(guò)參數(shù)調(diào)整3個(gè)強(qiáng)度的地震動(dòng)作用在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生位移的對(duì)數(shù)值，隨結(jié)構(gòu)周期的增加的變化趨勢(shì)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)響應(yīng)的趨勢(shì)線的離散性較小，說(shuō)明選擇的參數(shù)是有效的。

5 結(jié)論

本文以集集近場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)和渭河遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)記錄作為輸入，以隔震結(jié)構(gòu)的等效雙自由度體系為研究對(duì)象，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析的方法，研究了對(duì)中長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)影響較大的13個(gè)地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與體系最大位移響應(yīng)之間的相關(guān)性，主要得到以下結(jié)論：

（1）同一個(gè)地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)在結(jié)構(gòu)各個(gè)周期段的敏感性是不同的。指標(biāo)PGD、Sdavg及DSI與隔震結(jié)構(gòu)的相關(guān)性較好，集集近場(chǎng)地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)建議選取PGD和Sdavg，集集遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)建議選取DSI和D/V，渭河遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)建議選取Sdavg和DSI。

（2）綜合結(jié)論（1），認(rèn)為在強(qiáng)相關(guān)范圍內(nèi)考慮相關(guān)性的高低，近場(chǎng)地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)建議選取PGD，遠(yuǎn)場(chǎng)強(qiáng)度指標(biāo)建議選取DSI。

（3）集集遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)D/V與長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)（大于3 s）響應(yīng)敏感性強(qiáng)，該指標(biāo)與結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的相關(guān)性表現(xiàn)出很強(qiáng)的周期依賴(lài)性;地震動(dòng)頻譜特征參數(shù)與中長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)響應(yīng)具有較高的相關(guān)性。

參考文獻(xiàn)：

陳波.2013.結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力分析中地震記錄的選擇與調(diào)整方法[D].北京：中國(guó)地震局地球物理研究所.

韓建平，周偉，李慧.2011.基于汶川地震數(shù)據(jù)的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與中長(zhǎng)周期SDOF體系最大響應(yīng)相關(guān)性[J].工程力學(xué)，28（10）：185-196.

韓建平，周偉.2010.基于汶川地震記錄的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與SDOF體系響應(yīng)的相關(guān)性[J].土木工程學(xué)報(bào)，43（S1）：10-15.

胡進(jìn)軍，趙澤鋒，謝禮立.2020.考慮場(chǎng)地類(lèi)別和斷層距的地震動(dòng)及結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)相關(guān)性分析[J].地震工程與工程振動(dòng)，40（2）：13-22.

李雪紅，李曄暄，吳迪，等.2014.地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的相關(guān)性研究[J].振動(dòng)與沖擊，33（23）：184-189.

李宗超，陳學(xué)良，吳健，等.2018.臺(tái)灣地區(qū)花蓮地震（MS6.5）工程地震動(dòng)參數(shù)特征分析[J].建筑結(jié)構(gòu)，48（S2）：308-313.

劉亭亭，于曉輝，呂大剛.2020.基于偏最小二乘回歸的地震動(dòng)復(fù)合強(qiáng)度參數(shù)構(gòu)造與統(tǒng)計(jì)性分析[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，41（S1）：406-416.

王煥定，付偉慶，劉文光，等.2006.規(guī)則隔震結(jié)構(gòu)等效簡(jiǎn)化模型的研究[J].工程力學(xué)，23（8）：13-22.

葉列平，馬千里，繆志偉.2009.結(jié)構(gòu)抗震分析用地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)的研究[J].地震工程與工程振動(dòng)，29（4）：9-22.

張亮泉，于建杰.2019.近、遠(yuǎn)場(chǎng)長(zhǎng)周期地震動(dòng)界定及分類(lèi)研究[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，28（2）：29-36.

鐘菊芳，陳功.2020.沿深度方向地震動(dòng)相干函數(shù)影響因素分析[J].地震研究，43（4）：720-731.

Lee W H K，Shin T C，Kuo K W， et al.2001.CWB free-field strong-motion data from the 21 September Chi-Chi，Taiwan，Earthquake[J].Bulletin of the Seismological Society of America，91（5）：1370-1376.

GB 50011—2010，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（2016版）[S].

Research on the Correlation between Ground Motion Intensity Indexes andMaximum Response of the Isolation System

ZHANG Liangquan，KE Jinbao

（School of Civil Engineering，Northeast Forestry University，Harbin 150040，Heilongjiang，China）

Abstract

Firstly，we select 60 records including 20 near-field，long-period seismic records and 20 far-field，long-period records of the processed Chi-Chi ground motion data，and 20 far-field，long-period records of the processed Wenchuan ground motion data as input ground motion.Then，we get the intensity-indexes suitable for the long-period ground motion by studying the intensity parameters corresponding to each seismic record.Then we use Pearson correlation-coefficient to analyze the correlation between the intensity-index and the maximum displacement response of the isolation system.The results show that when the isolated structures are subjected to the long-period ground motion in near- and far-field，the maximum displacement response of medium- and long-period isolated structures is well correlated with spectral characteristic parameters.When we study the aseismic performance of medium- and long-period isolated structures，we find that the indexes PGD，Sdavg and DSI have a good correlation with the isolation structure.We recommend PGD and Sdavg for the intensity indexes in near field，DSI and D/V for the intensity indexes in far field of Chi-Chi earthquake event.And we recommend Sdavg and DSI for the intensity indexes in far field of Wenchuan earthquake event.Considering the degree of correlation of the intensity indexes with the isolated structures，we recommend PGD for the near-field，long-period intensity index，and DSI for the far-field，long-period seismic intensity index.

Keywords：isolated structure;near-field;far-field;long-period ground motions;seismic intensity index