地震引起结构物的破坏一直为人们的生命和财产安全带来了巨大的威胁,地震对结构的破坏主要由地震动特性,结构本身的抗震性能,以及地震动与结构的相互作用决定。地震动特性通常包括地震动三要素:幅值、频谱和持时。在目前的研究和实际工程应用中,持时对结构物的影响没有很好地纳入到抗震设计规范和抗震分析中,仍然需要进一步深入研究。从持时指标的选取,到结构物特性,结构响应参数以及如何较好地将持时指标从频谱特性中解耦出来都是目前正在深入研究的内容。持时指标选取的不同对于研究持时对结构物的影响起着不可忽视的作用,而且持时与频谱特性的解耦能够更好地体现持时的单因素影响,因此本文采用人工地震动和谱匹配后的地震动来探究不同持时指标与结构响应的相关性,同时定量地分析持时对各结构响应需求的影响,主要工作如下:1.总结了国内外持时对结构响应影响的研究现状,分析了持时对结构响应影响研究中的不足和需要进一步研究的内容,同时采用人工合成地震动的方法以及反应谱匹配的方法将频谱特性和持时特性解耦,得到用于分析的持时时间长短不一的地震动,分为人工地震动和天然地震动两组记录。2.采用Open Sees建立多个单自由度体系,包括3个不同的滞回模型,分别代表结构的刚度轻微退化(MC模型)、刚度强度显著退化(SSD模型)、以及中等刚度强度退化并考虑捏缩效应(PH模型)。然后将人工地震动记录和谱匹配后的实际地震动记录分别输入到选取的3种模型中,考虑4个屈服强度折减系数,计算结构的延性需求、标准滞回耗能需求、损伤指数等多个结构响应衡量指标。通过计算各个持时指标与不同结构响应之间的相关系数,比较了各个持时指标分别对于人工地震动记录和实际地震动记录下与结构响应的相关性。通过相关性整体分析,可以认为一致持时与结构响应的相关性最高,因而更适合在分析持时对结构响应的影响中作为持时指标。同时通过相关性分析可以看出持时对结构的延性需求在短周期段内对有刚度强度退化或捏缩效应的结构有较强的相关性,而对于刚度退化不显著的模型,持时与结构延性需求的相关性较低。3.为了定量地分析持时对结构响应的影响,采用推荐的一致持时作为持时指标,将选取的实际地震动记录输入到模型中进行计算。根据数据的分布,采用一致持时Du=15s作为长短持时地震动的分界点。然后分别定量地讨论了结构的刚度强度退化、结构的捏缩效应和强度折减系数对结构的延性需求和标准滞回耗能在长短持时地震动作用下的差异,发现在长持时地震动作用下,延性需求和标准滞回耗能更大,且在短周期段更明显;具有显著刚度强度退化的模型比不考虑退化的模型延性需求更大,而标准滞回耗能更小;随着强度折减系数的增大,延性需求和标准滞回耗能也越大。最后通过回归分析给出了关于延性需求和标准滞回耗能的经验公式,并可以根据延性需求和标准滞回耗能的经验公式推导出关于损伤指数的经验公式。