反应谱理论是结构抗震设计的基础理论之一,弹性设计反应谱的研究已经趋于成熟,并在各国的抗震设计规范中得到广泛的应用。然而大部分结构在遭遇高于本地区设防烈度的地震作用时会不可避免的进入非弹性工作状态,因而基于弹性反应谱方法设计的工程结构,其计算的准确性以及结构本身的安全性能都遭到了质疑。因此,在继承弹性设计反应谱优点的基础上研究非弹性的地震反应谱对完善抗震设计的反应谱理论具有重要意义,同时对改善结构非弹性反应的分析水平也具有重要的工程价值。此外,由于近年来基于性态的抗震理论的出现和发展,形态分析中与Push-over分析方法共同使用的能力谱方法也需要用到非弹性设计反应谱来计算地震需求,因而对非弹性设计反应谱的研究同样是不可缺少的。本文基于现行的结构抗震设计规范理论,对下述内容进行了研究:(1)采用双折线弹塑性模型,屈服后刚度系数取0、0.02、0.06、0.10,阻尼比取5%,延性系数取2~5分析单自由度体系在不同的场地类别以及远场和近场地震波作用下的弹塑性响应,建立等延性弹塑性加速度谱和位移谱,并比较分析它们之间的差异。(2)通过对单自由度体系的弹塑性时程分析,建立了位移延性系数为2~5的等延性系数弹塑性加速度谱和位移谱,并以此作为精确解对现行的各种等效线性化方法的精度进行评价,本文采用了割线刚度法(R&H);能量和刚度平均法(ASE);刚度和阻尼系数平均法(ASD);Hwang经验系数法;Iwan经验系数法;Kowalsky方法。(3)针对我国现行抗震设计规范中所采用的弹性设计反应谱,对于弹塑性结构用等效线性化方法所得大阻尼设计反应谱,与现行基于R-μ-T关系模型得到的几种弹塑性反应谱:Vidic模型、Newmark and Hall、Krawinkler and Nassar、范立础四种模型进行对比分析,并用精确解来衡量它们之间的差异。