高层建筑地震作用下的反应谱法的发展历史.
盈建科采用振型分解反应谱法
盈建科采用振型分解反应谱法振型分解反应谱法是盈建科在结构动力学领域应用的一种方法，该方法可用于分析建筑物在地震作用下的反应，以及评估结构的抗震性能。
本文将详细介绍盈建科采用振型分解反应谱法的原理、步骤和应用案例，以便更好地理解和应用该方法。
首先，我们来了解振型分解反应谱法的原理。
该方法基于振型分解原理，通过将结构动力学问题转化为模态坐标下的一系列单自由度系统，进而求解得到结构的振动模态及其对地震激励的响应。
通过振型分解，我们可以更清晰地了解结构的各个振动模态对地震荷载的响应程度，从而为结构的设计和抗震评估提供依据。
接下来，我们将介绍盈建科采用振型分解反应谱法的具体步骤。
首先，需要确定结构的振型和振型参数。
这可以通过有限元分析、实测数据或者经验公式等方法来获取。
然后，我们可以得到结构的振型矩阵和振型频率。
接下来，需要求解各个模态下的约化质量、模态合成系数和模态质量参与系数。
最后，将得到的各个模态的反应谱与相关地震谱进行叠加计算，得到结构在地震作用下的反应谱。
除了上述步骤，盈建科还将振型分解反应谱法应用于多个工程案例中。
以某高层建筑为例，盈建科使用该方法对其进行抗震性能评估。
通过振型分解反应谱法的分析，我们得到了该建筑在不同振动模态下的反应值，进而评估了其在地震作用下的结构安全性。
通过该方法，我们发现了一些振动模态下结构的薄弱部位，并进行了相应的结构加固设计，确保了建筑在地震中的稳定性和安全性。
总结起来，盈建科采用振型分解反应谱法是一种有效的结构动力学分析方法。
通过该方法，我们可以更清晰地了解结构的振动模态及其对地震荷载的响应，为结构的设计和抗震评估提供依据。
通过应用实例的案例分析，我们证明了该方法在工程实践中的可行性和有效性。
盈建科将继续致力于研究和应用结构动力学领域的先进方法，为建筑行业的发展做出贡献。
高层建筑结构设计 课后习题解答(部分)
高层建筑结构课程习题解答土木工程学院二0一二年秋Chap11、高层建筑定义JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及10层以上或高度超过28ｍ的住宅建筑结构和房屋高度大于24ｍ的其他民用建筑，划为高层民用建筑。
1）层数大于10层；2）高度大于28m；3）水平荷载为主要设计因素；4）侧移成为控制指标；5）轴向变形和剪切变形不可忽略；2、建筑的功能建筑结构是建筑中的主要承重骨架。
其功能为在规定的设计基准期内，在承受其上的各种荷载和作用下，完成预期的承载力、正常使用、耐久性以及突发事件中的整体稳定功能。
3、高层按结构体系分类结构体系是指结构抵抗外部作用构件的组成方式。
从结构体系上来分，常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有：框架结构、剪力墙结构、框架－剪力墙结构、筒体结构、悬挂结构及巨型框架结构等。
Chap 21、为什么活荷载的不考虑不利布置？计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时，一般不考虑楼面及屋面竖向活荷载的不利布置，而是按满布考虑进行计算的。
其一，在高层建筑中各种活荷载占总竖向荷载的比例很小，尤其对于住宅、旅馆和办公楼等，活荷载一般在1.5～2.5kN/㎡范围内，只占全部竖向荷载的10％～20％，因此活荷载不同的布置方式对结构内力产生的影响很小；其二，高层建筑结构是个复杂的空间结构体系，层数与跨数多，不利分布的情况复杂多样，计算工作量极大且计算费用上不经济，因此，为简化起见，在实际工程设计中，可以不考虑活荷载不利分布，按满布方式布置作内力计算后再将框架梁的跨中弯矩乘以1.1～1.3的放大系数。
2、高层建筑结构抵抗水平力的构件有哪几种？各种构件有哪些类型（1）有：梁、柱、支撑、墙和筒组成；（2）梁：钢梁、钢筋混凝土梁、钢骨（型钢）混凝土梁；柱：钢柱、钢筋混凝土柱、钢骨（型钢）混凝土柱；钢管混凝土柱等；支撑有：中心支撑和偏心支撑等；墙：实体墙、桁架剪力墙；钢骨混凝土剪力墙等；筒有：框筒、实腹筒、桁架筒、筒中筒、束筒等；3、如何确定高层建筑的结构方案（1）、结构体系的确定：按：高度、风荷载、地震作用；功能、场地特征；经济因素、体型等因素确定采用以下结构体系；（2）、构件的布置（3）、对构件截面进行初选；4、如何确定高层建筑的风荷载和地震作用；1、风荷载的确定：大多数建筑（300m 以下）可按荷载规范规定的方法计算；少数建筑（高度大、对风荷载敏感或有特殊情况者）还要通过风洞试验）；规范规定的方法：0k z s z w βμμω=z β--基本风压；s μ--风载体型系数；z μ--风压高度变化系数；z β--z 高度处的风振系数；2、地震荷载分为：反应谱法和时程分析法；《抗震规范》要求在设计阶段按照反应谱方法计算地震作用，少数情况需要采用时程分析进行补充；5、减少高层建筑温差影响的措施是什么？减少温差影响的综合技术措施主要有：（1）采取合理的平面和立面设计，避免截面的突变。
反应谱法和时程分析法在高层抗震计算中的对比分析
反应谱法和时程分析法在高层抗震计算中的对比分析
王兆泉
【期刊名称】《砖瓦》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】为了解决高层建筑和超高层建筑的抗震设计问题,以山东省潍坊市某超高层商住一体建筑为研究对象,选取2个不同的天然地震波,运用反应谱法和时程分析法分别计算结构的楼层剪力和抗倾覆弯矩。
结果表明,在不同天然地震波条件下,时程分析法和反应谱法得到的X向和Y向楼层剪力均随着楼层的增加呈现指数降低的趋势,建筑物底层的剪力最大;天然Hector Mine地震波和天然Imperial地震波作用时,采用时程分析法得到的X向楼层剪应力值相近,采用反应谱法计算时,天然Hector Mine地震波作用下的X向楼层剪力明显大于天然Imperial地震波作用的X向楼层剪力;采用时程分析法和反应谱法计算Y向楼层剪力时,结果均为天然Hector Mine地震波作用下的Y向楼层剪力明显小于天然Imperial地震波作用的Y向楼层剪力。
【总页数】4页(P63-66)
【作者】王兆泉
【作者单位】潍坊瀚诺置业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU973.31
【相关文献】
1.反应谱法与时程分析法抗震分析对比
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3.时程分析法在高层建筑抗震支吊架抗震设计中的应用研究
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5.大跨径悬索桥反应谱法和时程分析法对比研究
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规范反应谱理论介绍
的算式。如果考虑单自由度结构的变形， 考虑动力放
大效应， 则相应的算式应为：
Ｐ＝（ Ｗ ｇ）·Ｓａ（ Ｔ； ｌ ）
⑼
式中： Ｓａ（ Ｔ； ｌ ） 为加速度反应谱的谱值（ 周期 Ｔ 和阻尼
比 ｌ 已取单自由度结构的对应值） 。上式可改写为：
２００８ 年 ４ 月 第 ４ 期
广东土木与建筑
ＡＰＲ ２００８ Ｎｏ．４
第４期 ２００８ 年 ４ 月
广东土木与建筑 ＧＵＡＮＧＤＯＮＧ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ ＣＩＶＩＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
规范反应谱理论介绍
Ｎｏ．４ ＡＰＲ ２００８
杨穗华
（ 广州市城市规划勘测设计研究院 广州 ５１００６０）
摘 要： 近年计算机辅助建筑结构设计的能力不断加强， 新的结构抗震计算方法使得结构地震反应的精确计算 成为可能， 结构设计规范中已明确提出一般高层建筑都应采用振型分解反应谱法进行分析， 文中从规范的要求 出发详细介绍反应谱分析的基本理论及其计算方法。 关键词： 反应谱的概念； 地震反应谱的方法； 加速度反应谱方法； 振型参与系数
应谱也是一种标准反应谱， 它们比场地相关反应谱
包含更多的统计信息、震害经验和设计实践经验， 适
用范围自然更广。现行建筑抗震设计规范中列入的
地震影响系数曲线 ａ （ Ｔ） 虽然也是一种谱曲线， 但与
上述经统计的加速度反应谱曲线 Ｓａ（ Ｔ） 或动力系数 ｂ （ Ｔ） 有区别， 其关系式分别为：
ａ （ Ｔ） ＝ｃＳａ（ Ｔ） ｇ ＝ｋｃｂ （ Ｔ）
目前规范中对不同结构采用不同分析方法在各 国的抗震规范中均有体现， 底部剪力法和振型分解 法仍是基本方法， 时程分析法则作为补充计算， 对特 别不规则、特别重要或较高的高层建筑才要求采用。
高层建筑结构设计水平地震作用
水平荷载与结构计算简化原则
第二节 地震作用
一、特点
地震时，地震波产生地面运动，通过房屋基础使上部结构产生振动， 这就是地震作用。地震作用使结构产生的运动称为地震反应，包括位移、 速度、与加速度，加速度将使结构产生惯性力，过大的惯性力将会影响 结构的正常使用，甚至造成结构的破坏。 地震波使建筑房屋产生竖向振动和水平振动，一般对房屋的破坏主要 由水平振动造成。设计中主要考虑水平地震作用，只有震中附近的高烈 度区域才考虑竖向地震作用。 地震动三要素： 1、强度：反应地震波的幅值，烈度大，强度大。 2、频谱：反应地震波的波形，1962年墨西哥地震时，墨西哥市a=0.05g， 但由于地震卓越周期与结构接近，从而破坏严重。 3、持时：反应地震波的持续时间，短则对结构影响不大。
动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但振型反应谱法或底部剪力尚无 法对此作出估计。出于结构安全的考虑，《高层规程》规定了结构各楼层水平地 震剪力最小值的要求，给出了不同烈度下的楼层地震剪力系数（即剪重比），结 构的水平地震作用效应应据此进行相应的调整。 水平地震作用计算时，结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力应符合下式要 求：
1、计算范围： 水平地震作用：
• 6度区 （除甲类建筑和IV类场地上的较高房屋
外）可不算 • 7-9度区 （除可不进行上部结构抗震验算的房 屋外）均算
竖向地震作用：
•8、9度大跨度结构和长悬臂结构 •9度的高层建筑
2、水平地震作用的计算原则： – 一般正交布置抗侧力构件的结构，可沿纵横主轴方向分别计算 – 斜交布置抗侧力构件的结构，宜按平行于抗侧力构件方向计算 – 质量和刚度明显不均匀、不对称的结构，应考虑水平地震作用的 扭转影响
5、动力时程分析法
国家开放大学2016春本科建筑结构抗震设计作业答案4y
建筑结构抗震设计(专升本)阶段性作业单选题1. 多遇地震烈度所对应的超越概率为_(D) 63.2%____。
(5分)(A) 10%(B) 2%(C) 3%参考答案：D2. 表征地震动特性的要素有三个，下列___(D) 地震烈度__不属于地震动三要素。
(5分)(A) 加速度峰值(B) 频谱特性(C) 地震持时参考答案：D单选题1. __(A) 底部剪力法___适用于重量和刚度沿高度分布均匀的结构。
(5分)(B) 振型分解反应谱法(C) 时程分析法(D) 顶点位移法2. 下列__(B) 半挖半填的地基土地段___地段属于对抗震不利的地段。
(5分)(A) 稳定岩石地基地段(C) 中密的砾砂地段(D) 平坦开阔的中硬土地基地段5. 为保证结构在地震作用下的完整性，对于多高层钢结构的所有节点连接，除应按地震组合内力进行弹性设计验算外。
还应进行__(A) “强节点弱构件”___原则下的极限承载力验算。
(B) “强构件弱节点”(C) “强梁弱柱”(D) “强柱弱节点”多选题3. 地表破坏表现为__ A,B,C,D ___形式 (5分)(A) 地裂缝(B) 地面下沉(C) 喷水冒砂(D) 滑坡4. 地震的破环作用主要表现为__ A,C,D ___三种形式。
(5分)(A) 地表破坏(B) 人员伤亡(C) 次生灾害(D) 建筑物的破坏5. 影响地震反应谱的两个主要因素是__ A,B ___。
(4分)(A) 体系阻尼比(B) 场地条件(C) 地震动(D) 地震波类型6. 场地类别时根据__ A,B ___两个指标综合确定的。
(4分)(A) 土层等效剪切波速(B) 场地覆盖层厚度(C) 岩石阻抗比(D) 场地的固有频率7. 下面__ A,B,C,D ___是影响土的液化的因素。
(4分)(A) 土中黏粒含量(B) 上覆非液化土层厚度和地下水位深度(C) 土的密实程度(D) 地震烈度和震级8. 体波的两种形式为__ C,D ___。
_建筑抗震设计规范_的发展沿革和最新修订_王亚勇
建筑结构学报 Journal of Building Structures第31卷第6期2010年6月Vol131No16June2010002文章编号:100026869(2010)0620007210《建筑抗震设计规范》的发展沿革和最新修订王亚勇,戴国莹(中国建筑科学研究院工程抗震研究所,北京100013)摘要:在回顾了我国建筑抗震设计规范的发展沿革的基础上,简要介绍了《建筑抗震设计规范》历次版本的主要特点,着重阐述G B50011—2001规范的最新修订情况。
这些修订包括:建筑抗震设防水准、设计基本地震加速度、基本要求和概念设计、场地分类和评估、地震作用和抗震验算等基础性内容,各类建筑结构的抗震设计规定、计算方法和抗震措施,新增加了结构抗震性能设计要求以及大跨度空间结构、地下建筑等内容。
1976年7・28唐山地震造成未设防或设防能力低的各类房屋建筑严重破坏和倒塌,通过对地震区建筑震害的调查研究,吸取经验教训,对TJ11—78《工业与民用建筑抗震设计规范》及时进行了修订。
2008年5・12汶川地震全面考验了各类建筑结构,凡按照现行规范设计建造的建筑都能达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设防目标。
在震中地区,由于实际地震影响烈度远高于设防烈度,致使具备一定抗震设防能力的建筑结构不可避免地产生了破坏。
通过对这些震害的研究,对多道抗震防线、强柱弱梁、剪力墙连梁、砌体结构整体性、楼梯间、非结构构件等抗震设计问题提供了有益的启示,及时地体现在G B50011—2001《建筑抗震设计规范》的修订中。
抗震性能设计方法被明确地编入新修订的《建筑抗震设计规范》,充实了中国特色的“三水准两阶段”抗震设防理念。
关键词:建筑抗震设计规范;建筑震害;规范修订中图分类号:T U31814 文献标志码:AEv oluti on and p resent updati on of‘Code f orseis m ic design of buildings’WANG Yayong,DA I Guoying(I nstitute of Earthquake Engineering,China Acade my of Building Research,Beijing100013,China)Abstract:A general review of devel opment and evoluti on of seis m ic design codes in China is p r ovided in the paper. Major features contained in several versions and the p resent update of‘Code for seis m ic design of buildings’are summarized.Main item s regarding to earthquake levels,design earthquake acceleration,essential requirements of seis m ic design,site assess ment and classification,seis m ic res ponse s pectra,seis m ic alalysis as well as regulations of seis m ic calculations and detailing for each type of structures,including s pacious and undergr ound buildings have been seri ously revised in the past.The revisi on of the Code TJ11—78was ti mely executed based on the investigati on on damages and collap ses of different buildings caused in the1976Tangshan Earthquake.Buildings and infrastructures were put int o the real tests in the May12,2008GreatW enchuan Earthquake,revealing that the three seis m ic goals in ter m s of operational under the m inor earthquake,repairable under the moderate earthquake and life2safety under the maj or earthquake can be achieved as l ong as the design and constructi on foll owing the code requirements.Building damages and failures,of course,occurred unavoidably due to the much higher intensity than ex pected by design code. Based on extensive reconnaissance investigation of building damage in the regi ons with moderate t o severe earthquake intensities,regulati ons of the‘Code for seis m ic design of buildings’(G B50011—2001)are updated regarding to the multi2fortification,strong column2weak beam,link beam of shear walls,integrati on and ductility of masonry structures,exit ways and stair shaft,non2structural elements,etc.The concep t of perfor mance2based seis m ic design has been i mp lemented in the new version of the code that i mp r oves and enriches the seis m ic design app r oach of s o2 called t wo stages for three earthquake levels.Keywords:Code for seis m ic design of buildings;earthquake damage of building;revision of code基金项目:住房和城乡建设部《建筑抗震设计规范》(G B50011—2001)修订课题。
1建筑抗震设计规范_发展历程及展望_罗开海
1 前言我国的抗震防灾技术标准，经历了从无到有、从少到多、从个别到系列化的发展过程。
这个过程，也是对技术立法重要意义的认识—提高—再认识—再提高的过程，充分说明抗震防灾技术立法是客观必需。
1953年开始的第一个五年计划期间，我国的156项重点工程是按苏联的抗震设防标准和规范设计的，为建设工程的抗震防灾做出了贡献。
而一般的工程如按苏联的技术标准设计，则纺织厂的土建投资，7度要增加10%～12%，8度要增加15%～16%，8度区住宅的土建投资也要增加8%。
当时国家经济比较困难，又未发生强烈地震，对地震的危害还缺乏感性认识，于是规定一般的办公楼、学校、车站、码头和俱乐部等均不设防。
执行的结果是，一般工业建筑也都不考虑抗震设防，当然更不会有我国自己的抗震技术标准。
以后，在1959年和1964年，我国曾两次编制过包括多种工程建设的《地震区建筑抗震设计规范（草案）》，但未正式颁发，只起指导和参考作用。
在1966年邢台地震、1967年河间地震后，随着人们对震害认识的提高和地震经验的积累，1974年才正式颁发《工业与民用建筑抗震设计规范（试行）》。
1976年唐山地震造成了近代世界地震史上少有的灾难，也全面推动了抗震防灾技术的发展，形势的发展要求我国的许多抗震技术标准进一步修订或制定，使抗震技术标准提高到了一个新的水平。
随着人们对地震震害经验教训的不断积累和对结构地震反应机理的不断深入研究，先后制定、修订了《建筑抗震设计规范》、《建筑抗震鉴定标准》等以抗震防灾为主要内容的一系列标准，基本形成了相对完善、特点鲜明的抗震防灾技术标准体系。
2《建筑抗震设计规范》的发展历程纵观我国《建筑抗震设计规范》的发展进程，大致可以分为以下三个阶段：2.1 研究探索阶段这一阶段从新中国成立起始，到20世纪70年代初截止，期间产生了1959版和1964版《地震区建筑设计规范(草案稿)》。
1955年翻译出版了苏联《地震区建筑规范》，1956年编制了第一个中国地震烈度区划图，未正式使用。
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1西奥多·冯·卡门，出生于布达佩斯，匈牙利（1881年至1963年），工程师，应用科学家，教师和空想家，是航空丹尼尔·古根海姆研究生院加州技术研究所的第一任主任，在那里他于1930年从抵达德国亚琛。冯·卡门有先见之明、创造力和非凡的天赋让人们共同跨越专业、国家和语言障碍。他是航空和空间技术的世界最重要的领导者之一（参见，例如，冯·卡门和埃德森（1967））。
论力学方面非常活跃的，后来以反应谱法在地震工程中闻名。这些想法在1932年首次提出，在1942年得到全面的发展。70年后的今天，这一理论基本上保持不变，并且仍然形成地震工程线性力学框架的核心。
在他关于地震工程的状态的总结评论中，继1980年第七届世界地震工程会议在土耳其伊斯坦布尔后，克里希纳在1981年发表声明：“地震工程中理想化的结构地面运动反应的概念可以认为是毕奥与生俱来的”，在这里，克里希纳是指比奥在加州理工学院于1932年的博士论文答辩的第二章和标题为“建筑物在地震时的振动”（比奥，1932年）。毕奥的想法和进行进一步的研究是在西奥多·冯·卡门教授的建议下进一步细化的，而毕奥在1932年是加州理工学院的研究员（毕奥，1933，1934）。在他1933年的论文中，在加利福尼亚长滩第一次强劲的加速度之前从1933年1月19日到1993年3月10日，只有50天被记录。毕奥声明：“对地震记录的频谱分布尚未作出，但是，笔者认为，这项研究将是十分重要的因为有两个原因：（1）频谱曲线的峰值表明在一个给定的位置上土壤存在一定的特征频率，（2）通过运用前面的定理，该地震对建筑物的最大效果会很容易评价。”毕奥暂时回到地震工程学科，通过力学描述反应谱计算分析仪（毕奥，1941）、制定响应分析和响应的一般理论和原则谱叠加（毕奥，1942）。
RSM延伸到结构的非线性响应已被广泛研究并获得不同程度的成功。在下文中，我们将只引用几个例子，为未来的不同的文件留下完整的这种回顾分析。这里我们将关注（1）对于结构“线性”响应的RSM的发展，（2）它在当前设计方法和规范的作用和影响，（3）它与冲击载荷的瞬态响应分析的适应性。
反应谱
1.历史记录
在20世纪30年代初，西奥多·冯·卡门1和莫里斯·比奥2教授都是在理
2莫里斯·A·毕奥，出生于比利时安特卫普（1905-1985），是一名工程师，物理学家和应用数学家。在毕业后从鲁汶大学（比利时）获得电和采矿工程和哲学理学博士学位（1931年），他去了加州理工学院，在那里他获得了博士学位，1932年，在航空科学。他是学生，然后西奥多·冯的合作者Kärnan与他写了经典的教科书“数学方法在工程”（冯卡门和毕奥，1940）。他曾在鲁汶大学、哈佛大学、哥伦比亚大学、加州理工学院和布朗大学教学。作为一个独立的科学顾问，他为外壳的开发工作，康奈尔大学航空实验室和美孚研究。毕发表了179篇文章，三本书（数学方法与工程，与西奥多·冯的Kärnan，麦格劳希尔1940年;力学增量变形，Wiley出版社，1965年;变分原理的传热，牛津，1970年），他是七项专利的持有人。毕奥的二十一页的多孔介质的理论被Tolsloy（1992）重新编辑和重印。一个人的伟大和独特的天分，毕奥没有为他工作的学生，他在本质上是孤独的。
强震地面运动的结构反应也许可以用两种不同的方法研究，其中之一包括构建的结构模型和计算准确的动态响应为基础的假设运动。这一方法已被频繁用于重要的结构最终设计。其他近似方法制定的方式，允许特殊结构的特性从地震中被分离出来，后者由“反应谱”给出。这种方法被用于许多抗震结构设计，并且它往往是对初步设计的主要工具，在最终的设计之前，通过第一种方法来进行测试和检查。由于这种利用反应谱的设计的重要性，并因为频谱包含有关记录的强震地面运动的特点有价值的信息，一些基本事实的使用和演变RSM将概述为以下部分。
关键词：反应谱，线性响应，频谱形状
引言
2002年是反应谱法诞生70周年。它也是毕奥在地震工程最后一篇论文中第四次提出如何在设计中使用反应谱法（RSM）的一般原理的60周年。最后，它是继1971年加利福尼亚 圣费尔南多地震后，被普遍接受的RSM的大约30周年。为了纪念这些纪念日，本文概述与考察了，第一次是如何利用其局限性制定出的这种方法，以及在过去30年的使用中和它未来使用的发展前景。
反应谱法的发展历史毕奥谱7 Nhomakorabea周年M.D. Trifunac（南加州大学土木工程系，加利福尼亚州 洛杉矶，90089-2531，U.S.A.）
摘要
反应谱法的概念是在1932年系统阐述和提出并用于抗震结构的分析和设计，为了纪念这一事件70周年，本文综述了毕奥创造这个方法的开创性贡献，然后简要概述了里程碑反应谱法的一般演变。该方法频谱幅度的计算和频谱形状的研究被描述为近现代时期的数字计算机时代，反应谱在设计规范的从静态过渡到动态的使用方法的分析说明的发展中起着影响作用，例如来自加利福尼亚州的代码开发。最后，线性响应迭加法局限性被认为是抗震设计方法的未来发展方向。