反应谱特征与地面运动特性有关，因此先说明爆破地震与天然地震地面运动的差异与各自的特征。

（1）爆破地震动持续时间短。爆破地震动一般在1s以内，即使是几吨、几十吨的集中装药爆破也只是如此，而天然地震动一般都在几秒、几十秒，甚至持续更长的时间。对于一些特殊的工程爆破，由于爆破分的段数特别多，如接力式的爆破，可能爆破地震动时间达到几秒或更长时间。例如葛洲坝围堰拆除爆破，延时8s之多，但这种爆破产生的地面运动波形也是分段的，与天然地震动在形态上有很大的差异。

（2）爆破近区地震动加速度振幅值高。爆破近区地震动加速度值可以达到几个重力加速度，而天然地震动加速度很少能达到1个重力加速度的。爆破地震动加速度虽很高，但由于其振动频率也高，所以位移振幅却较低，如果天然地震与爆破地震的加速度振动幅值相同，但二者产生的作用效应差别却很悬殊，爆破地震产生的破坏效应要比天然地震的破坏效应小很多。一般来说，如果爆破地震和天然地震的振动速度值属同一量级，二者产生的作用效应相差不明显。这使一些学者早在20世纪50年代就提出衡量地震烈度最好的尺度是最大地面运动速度的观点，其理由就是在高频爆破情况下，当房屋顶振动速度达到10～15cm/s时，开始出现破坏；在天然地震作用下，地震烈度Ⅴ～Ⅵ度标志着破坏开始，这时记录到的地面运动速度为2.5～4cm/s，如果房屋动力放大倍数为4，房屋顶部最大速度亦为10～15cm/s，这与爆破产生的振动速度相同。Neuamnn认为上述实例证实了振动速度 （而不是加速度和位移）可做为烈度的尺度。日本工程地震学者金井清（K.Kanai）也认为地震地面运动引起的结构破坏主要依赖于地震动最大振速值，并建立了地震烈度与振速值的关系。

通常有一种概念认为爆破地震动振幅值比天然地震动振幅值高，但这个说法并不准确。以上分析说明，和天然地震相比，三个参量并不完全一样，应该说加速度振幅值高，振动速度值适中，或略偏高，振动位移幅值较低。

（3）爆破地震动频率高。特别是爆破近区，它的频率通常均在10～100Hz，主频带约为20～30Hz，即主周期在0.03～0.05s，而通常的结构物周期在0.05～3.0s，多数在1.0～2.0s之间。爆破地震动频率都高于结构频率，不可能有较强的反应，而天然地震动的频率与大多数结构物频率较接近，因此激发的反应较强烈是合乎情理的。

（4）爆破地震动振幅随着距离衰减很快，比天然地震动几乎快一个数量级以上。众所周知，天然地震动衰减以千米（km）计，而爆破地震动衰减以米（m）计。对天然地震动来说，在几米甚至几十米范围内，振幅基本上无差异，而爆破地震动振幅的衰减就很明显了。

（5）爆破地震动振动频率衰变迅速。爆破地震动频率随爆距的增长而降低，低频成分明显突出起来，与天然地震动相比，爆破振频衰变更迅速。

（6）水平向与竖直向振动的振幅比值与距离有关。近距离时，竖直向振幅比水平向振幅 （经向）高，水平向振幅与竖直向振幅的比值小于1.0；中距离时，二者基本相等，比值接近1.0；远距离时水平向振幅逐渐大于竖直向，比值大于1.0。其原因主要是竖直向振动衰减快，水平向振动衰减较慢。

（7）竖直向振动频率比水平向振动频率略高，但相互关系不是很明显。

如前所述，由于爆破地震动与天然地震动有诸多不同，显然反应谱也有差别，根据目前得到的一些结果，爆破地震动加速度反应谱，主要有以下特征：

（1）爆破地震动反应谱的谱峰对应的周期约在0.01～0.1s范围内 （即对应频率为10～100Hz），随后谱峰就迅速衰减，且比天然地震衰减得快。一般的爆破地震动反应谱，在周期0.2s时，已降至谱峰值的1/10，甚至还要小。(www.daowen.com)

谱峰对应的周期约在0.017～0.05s，而天然地震的则在0.1～0.8s，几乎相差10倍以上。由图4-8所示的天然地震动反应谱与爆破地震动反应谱对比可见，通常几吨乃至几十吨的装药量爆破产生的地震动，其有工程意义的谱值范围的周期均很小，而一般3～4级天然地震动的谱峰值的周期也比爆破地震的长2～3倍。

（2）爆破地震动反应谱的峰点较多，但对于爆破近区的谱峰点较少，远爆区，峰点较多。与天然地震动反应谱相比，如果计算周期的间隔ΔT相同，爆破地震动反应谱峰点显得少而平滑。但要说明一点，这并不能表明爆破地震动反应谱峰点少，因为爆破地震波的频率高，如选取的反应谱周期间隔较大，会漏掉峰值。

图4-8　爆破地震动加速度反应谱

图4-9　爆破地震动速度时程线 （一）

（a）某工程爆破桥墩基础振速波形图

图4-9　爆破地震动速度时程线 （二）

（b）某工程爆破右墩振速波形图

（3）爆破地震动水平向与竖直向反应谱曲线有一定差别，前者高频段反应较小，后者高频段反应较明显，峰点较前者多。