结构自振周期是结构自由振动的周期

predominant period 地震时，从震源发出的地震波在土层中传播时，经过不同性质地质界面的多次反射，将出现不同周期的地震波。若某一周期的地震波与地基土层固有周期相近，由于共振的作用，这种地震波的振幅将得到放大，此周期称为卓越周期。由多层土组成的厚度很大的沉积层，当深部传来的剪切波通过它向地面传播时就会发生多次反射，由于波的叠加而增强，使长周期的波尤为卓越。卓越周期的实质是波的共振，即当地震波的振动周期与地表岩土体的自振周期相同时，由于共振作用而使地表振动加强。巨厚冲积层上低加速度的远震，可以使自振周期较长的高层建筑物遭受破坏的主要原因就是共振。

卓越周期分级

卓越周期按地震记录统计得到，地基土随软硬程度的不同有不同的卓越周期，可划分为四级：一级--稳定基岩，卓越周期是0.1-0.2s，平均为0.15s。二级--一般土层，卓越周期为0.21-0.4s，平均为0.27s。三级为松软土层，卓越周期在二级和四级之间。四级--为异常松软的土层，卓越周期为0.3-0.7s，平均为0.5s.

几种周期及相关概念

自振周期T：结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间，是结构本身的动力特性，与结构的高度H、宽度B有关。

基本周期T1:是指结构按基本振型完成一次自由振动所需的时间。

基本振型：单质点体系在谐波的作用下的振型称为基本振型：任一地震波都可以分解为若干谐波的叠加，多质点体系按振型分解法计算地震作用时，可以简化为具有基本振型的等效单质点体系进行分析。而对建筑结构而言，有时又称为主振型，一般是指每个主轴方向以平动为主的第一振型。

高阶振型：相对于低阶振型而言。一般来说，低阶振型对结构振动的影响要大于高阶振型的影响。对一般较规则的建筑物，选择的振型个数可以取其地震作用计算时的质点数（大多数情况下为楼层数），若质点数较多时，根据计算结果可以只取前几个振型（即低阶振型）进行叠加。

特征周期Tg：即建筑场地自身的周期，是建筑物场地的地震动参数，在地震影响系数曲线中，水平段与下降段交点的横坐标，反映了地震震级，震源机制（包括震源深度）、震中距等地震本身方面的影响，同时也反映了场地的特性；如软弱土层的厚度，类型等场地类别等。

在抗震设计规范中，设计特征周期Tg与场地类别有关：场地类别越高（场地越软），Tg 越大；地震震级越大、震中距离越远，Tg越大。Tg越大，地震影响系数α的平台越宽，对于高层建筑或大跨度结构，基本周期较大，计算的地震作用越大。

场地卓越周期Ts：地震波在某场地土中传播时，由于不同性质界面多次反射的结果，某一周期的地震波强度得到增强，而其余周期的地震波则被削弱。这一被加强的地震波的周期称为该场地土的卓越周期。场地卓越周期只反映场地的固有特征，不等同于设计特征周期。其由场地的覆盖土层厚度和土层剪切波速计算求的。

场地脉动周期Tm：应用微震对场地的脉动、又称为"常时微动"进行观测所得到的振动周期。测试应在环境十分安静的情况下进行，场地的震动类似人体的脉搏，所以称为"脉动"。场地脉动周期反映了微震动情况下场地的动力特征，与强地震作用下场地的动力特性既有关联，又不完全相同。

场地卓越周期、特征周期对建筑物的影响

自振周期避开特征周期可以减小地震作用。当结构的自振周期超过设计特征周期时，地

震作用就会随其自振周期的增大而减小。当结构的自振周期小于0.1s时，地震作用会随其自振周期的增大而急剧增大。实际的建筑结构的自振周期大都会大于设计特征周期，但一般不大于6.0s。

自振周期与场地的卓越周期相等或接近时地震时可能发生共振，震害比较严重，反之震害就小，国内外根据震害研究表明，在大地震时，由于土壤发生大变形或液化，土的应力--应变关系为非线性，导致土层剪切波速Vs发生变化。因此，在同一地点，地震时场地的卓越周期将因震级大小、震源机制、震中距离的变化而变化。

如果仅从数值上比较，场地脉动周期Tm最短，卓越周期Ts其次，特征周期Tg最长

结构自振周期是结构自由振动的周期；结构基本周期是结构自振周期中最长（数值最大）的那个；场地卓越周期是场地自振周期中最容易被（地震）激励起的周期；场地特征周期（设计特征周期）是设计地震反应谱曲线上平台段结束（最右端）的同期值.

确定场地卓越周期T 的方法及分类为: 第一, 当场地内有强震记录时, 通过频谱分析确定地震动卓越周期, 这里称之为记录卓越周期, 以T r 表示。第二, 由常时微动测试分析确定, 称为测试卓越周期, 以T m 表示。第三, 根据场地分层剪切波速测试结果按公式(1) 计算之, 称为波速卓越周期, 以T V 表示。

笔者记为: T r 是真实反应地震动的卓越周期, 即工程抗震所需的场地卓越周期真值; T m 是接近场地固有周期的卓越周期; T v 是与场地固有周期相比有一定误差(有时相当大) 的卓越周期。因此, 当工程场地范围内有适宜的强震记录时, 抗震设计应首先选用T r, 其次可选用T m , 尽量避免选用T v (除非地基土层基本满足均匀平行的条件)。由于适宜的强震记录不易获得, 且因地层结构及局部地形地貌的改变有较大的变化, 所以工程应用中多由常时微动测试分析确定卓越周期。

（1）象搞高层建筑、桥梁等，地质或岩土工程师会被要求提供场地的卓越周期，一般也是参考地区经验值。比较粗略，但偏安全。

（2）地震烈度达到7度，结构设计一般要进行动力分析。提供的东西多啦，地质人员需要做专门的谱分析。建议地震反应谱和动幅值[其实是把典型地震谱按工程区的地震加速度放大或缩小，关键还是地震风险分析的可靠性和典型强震历时曲线的选取起作用]。

很幸运，本人2003年亲自搞过大坝地震风险性概率分析[即国内的超越概率]，国内一般是委托国家地震局权威机构进行，但我参与的国际项目要求地质人员就应该会[实际上没几个人会，连大学的教授明白的也不多，除非专门研究地震的专业人士]。很骄傲，报告pass啦。有人研究这个的可以交流交流。

场地卓越周期是场地土的基本周期，通过地脉动的测量资料可以求得场地土的卓越周期；场地的特征周期是在抗震规范中给出的地震影响曲线中特征点的对应周期，地震影响曲线是设计反应谱理论的一种表达形式，特征点是人为设定的设计控制值，不仅与场地条件有关，而且还与设计地震的假定有关。

对土的动力特性的测定，除了抗震设计之外，还有其他的许多用途；即使是抗震设计，也有各种方法，抗震规范中的设计反应谱理论也仅是最常用的一种常规方法，对于重要的工程也还需要作地震反应分析。抗震规范中，在地震影响曲线上的特征周期的选用是一种通过处理的经验设计方法，配合这种方法需要测定波速或者根据经验方法来确定场地的类型。

卓越周期是强震记录的基本周期，或指场地土的基本周期；也可认为是"场地脉动时的主导周期"