地震峰值加速度有誤區(qū)？
彈塑性分析中，輸入的地震波記錄對(duì)時(shí)程分析法的計(jì)算結(jié)果有很大影響，這其中有一個(gè)工作就是將地震記錄的加速度值按適當(dāng)?shù)谋壤糯蠡蚩s小，使其峰值加速度等于事先所確定的設(shè)計(jì)地震加速度峰值。這時(shí)就出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，我們要把地震波的峰值加速度調(diào)整到哪個(gè)值呢？
比如，我們要進(jìn)行一個(gè)項(xiàng)目的7度大震彈塑性分析，查《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011-2010表5.1.2-2可知，7度大震的峰值加速度為220gal，現(xiàn)在很多常規(guī)做法是直接將地震波峰值加速度統(tǒng)一縮放到220gal，按此比例放大或縮小地震波，這其實(shí)是不太合理的。
這里面要區(qū)分兩個(gè)概念：有效峰值加速度EPA(effective peak acceleration)、地面峰值加速度GPA(ground peak acceleration)。
70年代美國(guó)應(yīng)用技術(shù)委員會(huì)ATC-3結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)樣本規(guī)范中將EPA定義為：阻尼比為0.05(以下提到的Sa均為該阻尼比下的反應(yīng)譜)的地震動(dòng)加速度反應(yīng)譜中周期0.1～0.5s間的平均反應(yīng)譜值，除以這個(gè)周期范圍內(nèi)的平均動(dòng)力放大系數(shù)，即EPA=Sa(0.1～0.5)/β。90年代末，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)的全國(guó)地震危害區(qū)劃圖[3]中，把有效峰值加速度取為EPA=Sa(0.2)/β。有專家指出通過(guò)對(duì)不同震級(jí)和震中距的基巖強(qiáng)震記錄統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)：就統(tǒng)計(jì)平均而言，與強(qiáng)震記錄加速度放大系數(shù)譜的最大值對(duì)應(yīng)的周期是0.2s，認(rèn)為基巖的有效峰值加速度定義為EPA=Sa(0.2)/β較為合適。
因?yàn)樵O(shè)計(jì)反應(yīng)譜是將統(tǒng)計(jì)的地震波反應(yīng)譜平均、平滑再數(shù)值處理得出的，所以抗震規(guī)范里采用的是EPA，而不是GPA。
較為合理的做法是將地震反應(yīng)譜進(jìn)行濾波平滑，再將平滑反應(yīng)譜的峰值*sqrt(2)/2，以此值做為地震波反應(yīng)譜的平臺(tái)段與規(guī)范反應(yīng)譜的平臺(tái)段進(jìn)行對(duì)比，由此得出地震波的縮放系數(shù)。
下表為某專家提供的7條地震記錄峰值加速度對(duì)比表（7度大震），包括臺(tái)灣、新西蘭、美國(guó)等地區(qū)的地震波。
從上表中可以看出，有三條地震波的EPA是大于GPA的，當(dāng)加速度時(shí)程高頻成分顯著時(shí)，GPA>>EPA。
