与普通地震动不同,长周期地震动含有丰富的低频成分,具有持时较长、能量集中在低频区域等特点,易造成长周期结构破坏。但由于早期的强震仪所能取得的地震动的可靠周期通常不超过3s~4s,难以研究地震动的长周期特性,目前大多数国家的设计反应谱并未考虑长周期地震动的影响,且适用周期都不够长,不能满足长周期结构的抗震设计需要。同时,依据不同地震动参数选取的地震动会有较大区别,从而影响到结构的响应,但目前尚未有一个适合隔震结构的地震动参数指标和地震动记录选择方法。因此,本文通过收集整理长周期地震动资料,讨论了长周期地震动的界定方法和长周期地震动在各类场地上的发生概率,并对我国规范反应谱的长周期段进行了修正。针对隔震结构这类长周期结构,分析了普通地震动与长周期地震动特性与隔震结构响应之间相关性,并依据与隔震结构响应相关性最大的地震动参数选择地震动记录,给出隔震结构动力分析选择地震动记录的建议。本文的主要研究内容和结论如下:(1)给出了一种新的长周期地震动的界定方法,用反映地震动能量的功率谱的特征来筛选长周期地震动,定义地震动功率谱密度在0.1-0.5Hz内的面积占总面积的比例大于30%为长周期地震动。通过分析全球不同国家和地区约2万条地震记录,发现长周期地震动的发生概率约为3%-5.5%,且软弱场地的长周期地震动发生概率要大于坚硬场地,I、II类场地的长周期地震动发生概率为3%,而III、IV类场地的长周期地震动发生概率为6.3%-8.3%,并据此分析了目前常用的工程软件YJK自带天然波库的地震动中长周期地震动所占比例,发现无论哪类场地,YJK天然波库中的长周期地震动所占比例均小于3%,特别是软弱场地中的长周期地震动所占比例远低于发生概率,而在编的建筑隔震设计规范给出的II类场地的特殊校核波,可以较好地反映考虑近断层效应或长周期分量等不利影响。(2)对规范反应谱的下降段衰减指数,第一个下降段结束时间值和长周期段谱值进行了修正和设计。通过收集不同场地下的地震记录,计算不同场下的平均谱和不同阻尼比的平均谱与建议反应谱进行对比,结果表明,建议谱跟平均谱可以很好拟合,说明建议谱是合理可行的,可以作为工程设计依据。(3)采用超立方拉丁抽样法,组合出4个典型隔震结构。选取普通地震动和长周期地震动各30条,分别对4个典型隔震结构进行时程分析,讨论峰值加速度、峰值速度、峰值位移等20个地震动参数与隔震层位移、结构顶点速度等6个隔震结构响应参数的相关性,结果表明:地震动参数与不同的结构响应之间的相关性存在差异,普通地震动和长周期地震动参数与同一个结构响应的相关性也不一样,但不论普通地震动还是长周期地震动,地震动参数峰值速度与峰值加速度比、地震动特征周期和地震动持时等三个参数,与隔震结构响应有强相关性,建议可作为隔震结构选择地震动的指标。(4)采用地震动参数峰值速度与峰值加速度比作为控制指标,选择隔震结构时程分析的地震记录,并与采用ATC-63时程分析选波方法和我国抗震规范时程分析选波方法得到的地震记录,从有效时间、与规范反应谱谱值的误差、地震记录的离散性和所选地震记录是否包括长周期地震动等方面进行对比。结果表明,用本文建议的选波方法得到的地震记录可符合我国抗震规范时程分析选波要求,但比我国抗震规范选波方法得到的地震记录的离散性要好,可包括长周期地震动,而用ATC-63时程分析选波方法得到的地震记录离散性较好,可包括长周期地震动,但与我国规范反应谱谱值的误差可能较大,通常不满足我国抗震规范时程分析对所选地震波的要求。