前言：“中日长周期地震动长周期结构地震作用高层建筑隔减震技术”观点汇总长周期地震动问题一直是行业热点问题。2012年7月20~22日的“长周期地震动长周期结构地震作用高层建筑隔减震技术专题研讨会”上，中日双方60余名该领域专家针对主题自由发言。最新出版的2013年7月《建筑结构技术通讯》汇总中日专家精彩观点，从本期开始将以连载的方式与读者分享。
发言人：容柏生（广州容柏生结构设计事务所 院士、设计大师）
针对东日本大地震对长周期结构的影响，日本做了大量研究。中国近十年超高层建筑发展很快，在建与在设计中的高度超过600m的超高层建筑就有4栋，300~600m的就非常多了。建筑物越高，周期越长，因此长周期反应问题值得研究。中方倡议组织这次主题会议，希望双方能就相关方面积极交流。
我国《建筑抗震设计规范》规定，现阶段抗震设计的基本理论仍是弹性反应谱理论，反应谱以地震影响系数αmax曲线形式给出，建筑结构的抗震计算采用振型分解反应谱法。该反应谱主要考虑了地面运动中的加速度分量，而并未考虑地面运动中的速度和位移的影响；再从反应谱的形式看，自振周期越长的高层建筑，计算所得的结构效应越小，而实际上对于长周期结构，地面运动中的速度和位移对结构的破坏可能会具有更大的影响，而规范规定的反应谱法尚无法对此做出估计。因此，在制定《建筑抗震设计规范》时，出于对结构安全的考虑，规定了结构任一楼层水平地震剪力最小值的要求，并规定若计算结果不满足剪力最小值时，需调整剪力值或改变结构布置以满足要求。据我所知，实际上大多数高层建筑基本上都处于要调整结构以满足该要求的状态，具体来说，其实质就是加大结构的刚度从而缩短其自振周期，以便算出较大的水平剪力以满足要求。
对于上述做法，不少设计人员提出以下质疑：该方法只是一个间接的处理措施，理论根据不足；为考虑地震中的速度和位移对结构的影响而采用加大结构刚度的方法似并不恰当；对结构能满足变形要求的情况下，再加大结构刚度来提高其剪重比是有违抗震设计原则的；用此方法来控制剪重比时，会出现在地基差时能符合要求，但改为较好地基时反而不能满足要求的不合理现象；最好不用间接的方法，而是根据实际的破坏机理采用别的方法。对此问题，部分中国专家已发表了一些文章，并提出有关意见，但尚无比较一致的观点。
发言人:王亚勇（中国建筑科学研究院 《建筑抗震设计规范》管理组 设计大师）
主题：长周期结构地震作用及抗震设计最小地震剪力要求若干问题探讨
看了一下26个发言题目都是长周期问题，说明两件事：中日两国房子越盖越高；中日两国都遇到了同样的难题。我参与了抗震规范的编写，讲几个问题。
1 设计反应谱的演变(图1，2)
我国的74规范、78规范、89规范、还有中国台湾地区2006规范，都是典型的一次衰减，对长周期结构都有个剪力系数控制。从2000年开始发现有问题了，美国、欧洲、新西兰都发现应该是二次衰减。所以，基本上现在国际上有地震的国家都采用两阶段衰减。就提出最小剪力要求。
2 楼层最小剪力要求
中国2010版抗震规范引入楼层剪力系数λ。要还是不要，工程界有争议。λ的最小值与烈度有关，我们涉及到6度、7度、8度。对周期短的有限制，对大于5s的长周期也有限制。
美国UBC规范，1997年对楼层剪力、基底剪力都有限制；2000年在加速度、速度控制段都有控制；到2009年发现必须有个位移控制段。但是，最小地震系数是1%。
2004年新改的欧洲规范也出现3段，有加速度控制段、速度控制段、位移控制段。
美国南加州大学的有关文献提出，强震时确实存在长周期成分。4级到8级地震，周期可以是1s、10s甚至到100s。在6级、7级左右地震时，傅立叶振幅谱值周期为1s和周期为10s差别不是太大，也就差1倍到2倍。但我们现在的抗震规范是加速度反应谱，最多都不会到6s。
我们也在试图用速度谱和位移谱进行抗震设计，但在工程实用中至少对建筑结构我们还做不到。只对立式储油罐，日本规范、美国规范和我国石化规范开始采用了速度谱和位移谱。这个问题要归结到经典的动力方程和结构抗震设计方面。
3 经典动力方程和结构抗震设计
建筑抗震设计动力方程、杜哈默积分都依赖于加速度反应谱，加速度反应谱又依赖于强震观测的数据，见图3。关于这个问题，我于2000年在《建筑结构学报》中提出以下几个问题： 1）高层和大跨建筑对地面地震加速度的反应迟钝、滞后；2）强震加速度记录中长周期成分的缺失；3）现行的加速度设计反应谱进行抗震验算已经“力不从心”；4）因为长周期成分缺失，基于加速度的时程分析具有局限性；5）能量方法、速度和位移的工程应用，目前还在研究阶段；6）场地特征周期Tg与烈度无关，以及带来的一系列问题。
我认为，只要力平衡方程还用于建筑结构动力分析、强地震加速度和加速度反应谱还作为地震动输入、建筑结构抗震验算还是以承载力（强度）为主要目标，地震剪力就必须控制，剪力系数λmin还必须存在。
最小剪力系数与许多参数有关：1）剪重比不满足要求，调质量要比调刚度来得更有效；2）在确定剪力系数时没考虑高阶振型，但高阶振型一般是有贡献的；3）跟Tg有关系；4）有的地区烈度低，但风荷载很大，仅仅控制剪重比是不够的，还需要满足在风荷载下具有足够的底部剪力；5）地震安全评价有的与抗震规范有冲突，如在6度区地震加速度很高，底部剪力很容易满足规范要求，这明显是不对的；6）风荷载下的位移、建筑舒适度、墙和柱子轴压比和拉力等等，都在制约着抗震规范，所以不仅仅是考虑延性问题。
举7个工程实例（表1），说明剪重比做了调整后，可以满足规范要求。根据表1可归纳如下结论：第一，剪重比作为一个控制指标还是应该存在；第二，剪重比跟烈度、高度、风荷载等很多因素有关，不是孤立的；第三，很多工程经过调整剪重比是可以通过的，有个别通不过，是因为结构明显不合理，需要改进。
