引言
《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）應用國內外大量強震觀測記錄數據統計并結合工程經驗和考慮經濟技術條件，構建了設計反應譜、即地震影響系數曲線?？拐鹪O計規范中設計反應譜由上升斜直線段、最大值段和下降段三部分組成，特征周期和下降段的形狀控制著設計反應譜長周期部分的譜幅值。
設計反應譜曲線的適用范圍為結構特征周期6s以內的結構，對超過6s結構的地震影響系數取值沒有規定。王亞勇認為強震加速度記錄中長周期成分的缺失，而高層和大跨建筑對地面地震加速度的反應遲鈍、滯后，導致現行的加速度設計反應譜進行抗震驗算已經“力不從心”,而基于加速度的時程分析又有較大的局限性.呂西林指出長周期地震波對超高層結構位移響應的影響要明顯大于對加速度響應的影響.耿淑偉，陶夏新等通過對美國西部和臺灣集集強震記錄分析，發現與短周期段許多反應譜幅值大于標準化反應譜的最大值的情況相反，長周期段譜型都相當保守.于海英，周雍年研究了臺灣SMART-1臺陣記錄的長周期反應譜特性，實際強地震動的長周期譜值較小，為了保證長周期結構有一定的強度安全，規定的長周期設計譜值要比實際強震記錄的長周期譜值大得多.隨著超高層建筑、特大跨度橋梁等各種長周期結構數量的迅速增加，長周期結構的抗震設計已經成為迫切需要解決的問題.
本研究采用汶川地震、日本311地震和ATC-63（AppliedTechnologyCouncil）推薦的強震記錄，探討了反應譜長周期部分的變化規律和衰減特性，提出了中國抗震設計規范中設計譜長周期部分的取值建議。
1 強震記錄的分析
1.1 2008.05.12汶川地震
按場地類別和斷層距將所選汶川地震主震四川省臺站的記錄分類見表1,按斷層距分類統計得到平均反應譜見圖1.可看出，長周期部分的譜值均明顯小于規范值，長周期成分不豐富。規范譜6~10s部分是通過規范的直線下降段延伸得到的?！颈?.圖1】
1.2 2011.03.11日本地震
從圖2（a）和（b）可以看出，長周期成分不敏感。圖2（c）中速度譜大于3s之后，曲線基本持平。圖2（d）中位移譜在2s后，曲線一直趨于上升，接近線性分布。說明位移是長周期部分的主要控制因素?！緢D2】
1.3 ATC-63推薦的23條記錄
從圖3可知，ATC推薦的23條記錄除了個別之外，大部分的長周期成分也是不敏感的?！緢D3】
2 長周期地震作用影響系數的三種方案
2.1 三種周期6~10s的建議方案
以下分析中水平地震影響系數最大值amax取9度多遇地震時的數值0.32.
（1）方案1:“規范譜_延伸”,直線下降段從6s延伸到10s（見圖4）.按照規范譜下降段的斜率從6s延伸到10s,必然會出現不同阻尼比譜曲線“交叉的現象”,即大阻尼譜曲線“反超”小阻尼。隨著特征周期的增大，交叉點不斷后移。需通過數學方法進行參數調整消除“反超”現象。
（2）方案2:“規范譜_拉平”,從6s開始水平延伸到10s（見圖5）.【圖4.圖5】
（3）方案3:“規范譜_第一下降段延伸”,第一下降段，即曲線下降段從5Tg延伸到10s（見圖6）.【圖6】
2.2 建議方案曲線與最小剪重比的對比
比較了將方案1“規范譜_延伸”、方案2“規范譜_拉平”、方案3“規范譜_第一下降段延伸”、或按現行我國公路橋梁抗震設計規范中采用一次的衰減曲線四種方法下的地震作用系數的差異及其與規范最小剪重比限值的對比（見圖7）,發現最后兩種方法的計算結果均低于第一種和第二種方法。比較了6,7,8,9度設防、Ⅱ類場地下的彈性反應譜曲線，發現除7.5度外對6s以上的情況均是剪重比控制，而且計算地震響應低于剪重比要求?！緢D7】
3 結論
（1）對汶川地震等強震加速度記錄分析，其加速度反應譜影響系數（動力放大系數）對長周期均不敏感。對長周期結構，可按速度譜或位移譜調整地震波的加速度。
（2）無論采用直線段延長還是6s后水平延伸的模式，相關參數計算結果除7.5度外均是剪重比控制，長周期結構如何達到最小剪重比需要進一步研究（如：調整地震作用或層剪力，不提高結構剛度）
（3）將現行規范直線段延伸后，出現不同阻尼比曲線“交叉”問題，大阻尼比下影響系數大于小阻尼比的情況是不合理。
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