强烈地震会使结构坍塌、危害人类生命安全，造成极大的经济损失。为了保证结构物在使用期间具有足够的抵御地震灾害的能力，人们必须掌握以下两个方面的内容，一是结构物附近若发生地震，其场址处地震动的性质；二是结构物在地震动荷载作用下的动力反应。杨庆山、田玉基编著的《地震地面运动及其人工合成》将要讨论的是前一方面的内容，即场址地震动。对场址地震动的研究是地震地质学、地震学和结构动力学之间的交叉学科，其目的是为结构物的抗震分析提供可靠的地震输入，对保证结构物的抗震能力和经济设计具有十分重要的意义。

杨庆山、田玉基编著的《地震地面运动及其人工合成》总结地震动及其时域—频域特性；介绍根据地震动功率谱和反应谱生成地震波的经典方法；重点阐述根据相位差谱生成非平稳地震波的过程。在生成单点地震波的基础上，提出考虑地震动空间变异性生成空间变异地震动场的理论与方法，并给出数值算例；总结近场地震动的脉冲特性，提出近场地震动的生成方法；介绍作者编制的地震波及地震动场生成软件SEAS及其操作方法。

《地震地面运动及其人工合成》可作为高等院校土木专业本科生、工程抗震方向硕士研究生学习地震动知识的入门教程，也为相关技术人员提供了快速生成人工地震波、地震动场的便利工具。

序

前言

第1章 地震及地震动的基础知识

 1.1 地球构造与地震成因

 1.2 地震波

 1.3 地震仪

 1.4 震源位置

 1.5 震级

 1.6 地震烈度

第2章 随机过程的基础知识

 2.1 随机过程的时域特征

2.1.1 样本的时间平均与总体平均

2.1.2 平稳随机过程和非平稳随机过程

 2.2 随机过程的频域特征

2.2.1 时间平均自相关函数的傅里叶变换

2.2.2 总体平均自相关函数的傅里叶变换

第3章 地震动加速度时程的时域特征参数

 3.1 地震动加速度峰值

 3.2 地震动持续时间

 3.3 地震动包络函数

第4章 地震动加速度时程的频域特征参数

 4.1 地震动加速度的傅里叶谱

4.1.1 傅里叶幅值谱

4.1.2 傅里叶相位谱

 4.2 地震动加速度的功率谱

4.2.1 平稳随机过程模型

4.2.2 非平稳随机过程模型

 4.3 地震动加速度的反应谱

 4.4 地震动频谱特性间的相互关系

第5章 地震动合成和反应谱拟合的传统方法

 5.1 地震动的合成

 5.2 地震动的设计反应谱拟合

第6章 相位差谱、相位导数与地震动的非平稳特性

 6.1 相位谱与非平稳性

 6.2 相位差谱及其离散概率密度

 6.3 相位导数及其概率密度函数

6.3.1 相位导数的概念

6.3.2 相位导数的概率密度函数

第7章 基于相位差谱、相位导数的地震动合成及反应谱拟合

 7.1 相位差谱的统计模型

 7.2 基于相位差谱的地震动合成

 7.3 基于相位导数的地震动合成与反应谱拟合

第8章 地震动场的空间变异性

 8.1 相干函数的理论模型

8.1.1 影响相干函数的因素

8.1.2 不相干效应

8.1.3 行波效应

8.1.4 衰减效应

8.1.5 局部场地效应

8.I.6 相干函数的理论模型

 8.2 相干函数的经验模型

8.2.1 Harichandran模型

8.2.2 Hao和（）liverra模型

8.2.3 Abrahamson模型

8.2.4 Yang模型

8.2.5 竖向地震动的相干函数模型

第9章 空间相关地震动场的合成及反应谱拟合

 9.1 空间相关地震动场的合成

 9.2 空间相关非平稳地震动场的反应谱拟合

 9.3 与已知地震记录相关的地震动场合成

第10章 近断层脉冲型地震动的合成

 10.1 近断层地震动的特点

10.1.1 上、下盘效应

10.1.2 方向性效应

10.1.3 永久地面位移效应

 10.2 脉冲型地震动的参数统计与速度脉冲模型

10.2.1 速度脉冲的参数统计

10.2.2 速度脉冲简化模型

 10.3 近断层脉冲型地震动的合成

第11章 地震动模拟软件sEAs的开发与应用

 11.1 软件安装

 11.2 软件操作说明

 11.3 国家体育场设计地震动场的模拟

 参考文献

附录A 傅里叶变换

 A.1 傅里叶级数

A.1.1 实数形式

A.1.2 复数形式

 A.2 傅里叶积分

A.2.1 实数形式

A.2.2 复数形式

A.2.3 实变换与复变换的关系

 A.3 离散傅里叶变换

A.3.1 实数形式

A.3.2 复数形式

附录B 频率响应函数

附录C 近断层脉冲型地震记录及其简化脉冲

索引