地震作用計算方法多樣，底部剪力法適用于特定結構，如高度不超40米、剪切變形為主且質量剛度分布均勻的結構及近似建筑，計算簡便但精度有限，振型分解反應譜法考慮多因素，精度較高，能反映結構振動特性，適用于多數結構，但計算復雜，時程分析法可模擬地震動全過程，能獲取結構地震響應隨時間變化信息，精度高但計算量大、耗時長，中美規范在地震作用靜態計算方法上存在差異，我國規范在計算鋼筋混凝土框架結構地震作用方面與美國規范有別，需改進相關計算方式以提升準確性。

一、常見地震作用計算方法

（一）振型分解反應譜法

• 原理：以單自由度體系反應譜理論為基礎，采用振型分解原理解決多自由度體系地震反應的計算方法。對于離散為多自由度體系的彈性結構，利用振型分解原理，將多自由度體系地震反應，轉化為n個獨立的等效單自由度體系最大地震反應的組合。先計算出各振型分別對各個質點上的水平地震作用，再將各振型產生的地震作用效應按平方和開平方來確定最終地震作用效應。其基本假設包括結構的地震反應是線彈性的，可以采用疊加原理進行振型組合；結構的基礎是剛性的，所有支承處地震動完全相同；結構物最不利地震反應為其最大地震反應；地震動過程是平穩隨機過程等。公式為：
  • ?（式中$F_{i}$Fi?為第i質點水平地震作用效應；$F_{ji}$Fji?為j振型i質點的地震作用效應）
• 適用范圍：除了特別不規則和不均勻的建筑外都能給出滿意結果，較全面地考慮了結構的動力特性，適用于計算較復雜結構地震反應的常用方法。

（二）底部剪力法

• 原理：計算水平震作用的一種簡化方法。根據底部剪力相等的原則，把多質點體系用一個與其基本周期相同的單質點體系來等代，先計算出作用于結構的總水平地震作用（也就是作用于結構底部的剪力），然后將此總水平地震作用按一定的規律分配給各質點。對于高度不超過40m、以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構適用。公式為：
  • $F_{Ek}=\alpha G$FEk?=αG（式中$F_{Ek}$FEk?為結構總水平地震作用；$\alpha$α為相應于結構基本自振周期的水平地震影響系數值；$G$G為結構等效總重力）
• 適用范圍：用于基本振型為剪切變形的多質點系時更為理想，如單層廠房（當為一跨和等高多跨時，其計算模型可簡化為單質點系）等高度不超過40m、以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構。

（三）細腰樓蓋地震作用計算方法（華南理工建筑設計研究院申請的專利方法）

• 原理：獲得細腰樓蓋各振型的地震作用效應，并進行CQC振型組合，獲得細腰樓蓋振型組合地震作用效應，再與其他荷載工況的效應進行組合得到細腰樓蓋的抗震設計結果；最后與傳統振型分解反應譜法的結果進行包絡，得到細腰樓蓋最終的抗震設計結果。
• 適用范圍：主要適用于細腰樓蓋結構的地震作用計算。

二、不同方法計算結果對比

• 振型分解反應譜法較全面考慮結構動力特性，而底部剪力法是一種簡化方法。在相同條件下，兩種方法計算結果可能存在較大差異。例如在處理復雜結構時，振型分解反應譜法由于考慮多個振型的組合，結果相對更精確；底部剪力法由于做了較多簡化假設，結果可能相對粗糙一些，但計算更為簡便快捷。對于底部剪力法適用的結構類型（如高度不超過40m、以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構等），底部剪力法能得到較滿意結果，與振型分解反應譜法相比，在這些特定結構計算時，底部剪力法結果可能與振型分解反應譜法相近（但仍存在一定差異），不過在不符合其適用條件的結構計算時，差異會比較大。
• 細腰樓蓋地震作用計算方法專門針對細腰樓蓋結構，與振型分解反應譜法和底部剪力法針對的結構類型有很大區別。其計算結果通過與振型分解反應譜法結果包絡來得到最終抗震設計結果，這表明它在細腰樓蓋結構計算方面有獨特性，與前兩種通用方法的計算結果邏輯不同。

振型分解反應譜法的優缺點

底部剪力法在高層建筑中的應用

細腰樓蓋專利方法的創新點

地震作用計算方法的選擇依據