反应谱由于简单实用,成为各国规范中普遍应用的一种基本结构抗震设计方法。而基于性能的结构抗震设计是一种新的抗震设计理念,具有多级设防目标、个性设计和灵活性等特点,是抗震设计的发展方向。本文研究的主要内容包括下面几个方面:(1)比较分析了中国、日本、美国和欧洲四个国家地区的规范谱的表达式和谱的影响因素。分析了四个国家地区的平台段值、特征周期和衰减指数的不同。将阻尼比为5%的四个国家地区的规范谱比较,可知中国规范的平台段宽度、特征周期和长周期段的衰减指数取值比较小。最后根据比较结果对中国规范谱提出修改建议。(2)目前反应谱都是以平均谱值作为设防水准,无法明确设防水准上的概率水平。本文选取了软土场地上的368条地震记录进行分析,建立了关于周期、变化区间和分布概率的三维分布概率图,发现各条地震反应谱值与平均谱值的比值难以集中在1附近,说明平均谱值反应谱不能体现统一的设防水准。因此建立了三维的累积概率分布图,求得不同概率保证率下的反应谱。最后还拟合出规定设防水准的反应谱和周期之间的关系表达式。(3)在对性态谱的性能目标和控制方式进行了修正,在此基础之上对性态谱计算程序进行了修改,用修改后的程序将1085条地震动记录对单自由度体系进行了弹性和弹塑性时程分析,分析了8度设防烈度下的地震水平与性态谱的6种性能水准下的地震需求的关系。同时将性态谱和中国抗震设计规范的规范谱进行了比较分析。最后研究了折减系数和位移角对性态谱的影响。(4)为了研究性态谱取平均值的概率水准,选取了四类场地的地震动记录进行分析。建立了关于周期、区间和分布概率的三维分布概率图,平均性态谱值能较好地体现地震动特性,但是不能体现概率水准,于是建立了三维的累积概率分布图,求得不同概率保证率下的性态谱。最后拟合不同概率保证下的性态谱和周期之间的关系表达式。