工程地震学

动和结构的反应。设置以后，很快就取得了有用的记录。在50年代，日本跟着开展了这项工作。到现在全世界约有40个国家设置了强震观测台网，总共约有5000台仪器，几乎全是加速度仪。尽管仪器有这么多，但和世界上地震区的总面积相比，覆盖密度还是很低的。所以积累的记录还远远不足分析之用，有意义的系统性记录屈指可数。对世界上破坏性极大的地震都没有取得极震区的记录。1978年在夏威夷檀香山举行了第一次国际强震观测台阵会议。会议讨论了加密观测台网的计划并把研究地面运动作为首要目的；在全世界范围选择了28个最有希望取得记录的地区，作为优先考虑布设密集台阵的地区；同时提出了观测震源机制、波传播和局部场地影响各类台阵的设计原则。这是强震观测走向国际合作和更有计划地布设台阵的新起点。
　强震仪自30年代以来也有很大发展。最初的一类是直接光记录式的，即将光点投射到拾振摆上的镜片，再反射到感光胶卷或感光纸上以记录摆的振动。这类仪器经过几十年的不断改进，目前已经达到公认的可靠适用程度。第二类是50年代在日本发展的机械式仪器，其特点是用宝石笔尖在腊纸上刻划出分辨率极高的记录迹线。第三类是电流计记录式，即由拾振器产生电信号，通过电流计的偏转以光记录的方式显示，其优点是便于在近距离进行多点观测。苏联最先使用，中国在60年代也生产和使用了这种仪器。第四类是模拟磁带式的，它把振动信号记录在磁带上，使用时经过回放和模数转换给出数据，避免了光记录或机械记录所需要的复杂而又费时的数字化程序。第五类即最新、最有前途的一类，是数字磁带记录式的。记录信号可以直接从磁带通过回放以数字形式输出，与计算机连用，而且有动态范围较大和能够贮存触发前信息等优点。但这种仪器尚在发展阶段，未臻完善。在发展上述仪器的同时，也研制了若干种简单的地震计，它不记录地震运动的全过程，只记录地面运动的加速度峰值或对应于一定周期和阻尼的地震反应谱值，意在降低造价、便于管理、能够广泛设置。但地震计的推广并不如理想那样快，原因是造价与加速度仪相比还不够低，而所得信息量却远不及加速度仪。
　强震记录的积累带来了记录的处理和利用的问题。已经取得的强震记录基本上都是模拟式加速度记录。首先遇到的是如何准确地进行数字化，确定记录上的零线和通过两次积分取得速度和位移等问题。这些问题经过了30年的不断努力才获得解决，其原因是来自仪器本身和记录处理各个环节的误差十分复杂。1969年美国加利福尼亚理工学院地震工程研究室开始了一项处理强震记录的研究，经过数年，成功地建立了一套标准程序。包括：①模拟记录的数字化。这是用半自动的数字化设备实现的，同时还进行迹线和时标的光滑化以及零线的初步调整。这样处理后的记录称为未校正记录。②记录的校正。有两部分：一种是对未校正记录的高、低频的滤波,滤掉可靠频段以外的噪声和信息,以消除数字化过程中的随机误差；一种是对仪器动态响应失真的校正。③反应谱分析。包括在不同阻尼下的加速度、速度和位移反应谱。④傅里叶谱分析。应用了消除泄漏效应和混淆误差的技术。数据处理的技术仍在不断发展之中。当前的趋势是采用全自动数字化技术。将所有强震记录贮存于计算机中；建立数据库，以便进行处理和提取。同时引用信息论的成果，在强震记录中提取更多的信息。
　近场地面运动　地震造成的破坏主要来自地震近场的地面运动，因此地面运动特性成为工程地震学的主要研究对象之一。从理论上说,地面可以有3个坐标方向的平动和绕着 3个坐标轴的转动。但目前的观测和研究还只限于3个方向的平动（两个水平向和竖向）。
　地震破坏作用应当用什么地面运动参数来表达是首要的研究课题。由于人们长期采用宏观烈度表来衡量地震破坏作用，寻