به منظور بررسی عملکرد لرزه ای سازه های موجود و طراحی لرزه ای سازه های مقاوم در برابر زلزله، باید نیروی ناشی از زلزله با روشی مناسب به سازه اعمال شده و با انجام تحلیل غیرخطی پاسخ های لرزه ای سازه محاسبه شوند. روش تحلیل دینامیکی تاریخچه ی زمانی با اثر دادن شتاب زمین به صورت تابعی از زمان در تراز پایه ی ساختمان، واقعی ترین رفتار را از وقوع زلزله شبیه سازی می کند و به عنوان دقیق ترین روش در این زمینه شناخته می شود.
شتاب نگاشت زلزله
این روش نیازمند تعدادی شتا ب نگاشت زلزله است که پس از انتخاب، برای هماهنگ شدن با طرح مورد نظر مقیاس سازی شده و به عنوان ورودی تحلیل مورد استفاده قرار گیرند. دقت نتایج حاصل از این روش کاملاً به مشخصات این شتاب نگاشت ها و روش مقیاس سازی آن ها وابسته است. از این رو انتخاب و مقیاس سازی شتاب نگاشت ها یک بحث مهم و جدی در مهندسی سازه و زلزله است که در چهار دهه ی اخیر بسیار مورد توجه بوده است.
هدف مشترک تمامی مطالعات انجا م شده در زمینه ی انتخاب و مقیاس سازی، کاهش پراکندگی در نتایج تحلیل دینامیکی تاریخچه ی زمانی و قابل اطمینان ساختن پاسخ های سازه ای است. گام اول انتخاب شتاب نگاشت ها است که باید با توجه به مشخصات لرزه ای ساختگاه و طرح مورد نظر انجام شود. از جمله مشخصات مهم و مؤثر در انتخاب شتاب نگاشت ها می توان به فاصله از رو مرکز، نوع خاک و ساز و کار گسل اشاره کرد که تمامی مطالعات بر اهمیت در نظرگیری آن ها تأکید داشته اند.
گام دوم مقیاس سازی شتاب نگاشت های انتخاب شده به منظور هماهنگ کردن آن ها با طرح مورد نظر است. اولین مطالعات در این زمینه از بیشینه شتاب، سرعت و جابه جایی در شتاب نگاشت ها برای مقیاس سازی استفاده می شده است. مطالعات بعدی نشان داد که مقادیر بیشینه نمی توانند نمایانگر مقدار انرژی حاصل از یک زلزله باشند و استفاده از آن ها باعث پراکندگی زیاد در پاسخ های لرزه ای می شود، لذا استفاده از شدت طیفی که به صورت مساحت زیر منحنی طیف پاسخ سرعت شتاب نگاشت ها تعریف می شود را با توجه به تناوب و مقاومت سازه، برای مقیا س سازی شتاب نگاشت ها و حداقل نمودن پراکندگی پاسخ های سازه ای پیشنهاد کردند.
استفاده از شدت طیفی در ناحیه ی رفتار خطی، دقت قابل قبولی در پی داشت، لیکن با ورود سازه به ناحیه با رفتار غیرخطی از دقت آن کاسته می شد. به همین دلیل استفاده از شتاب طیفی حاصل از طیف پاسخ شتا ب نگاشت ها در تناوب اصلی سازه با هدف بهبود دقت نتایج در ناحیه ی رفتار غیر خطی مطرح شد. استفاده از شتاب طیفی شتاب نگاشت ها مبنای بیشتر مطالعات بعدی قرار گرفت و تنها سعی شد با ارائه ی الگوریتم ها و روش های جدید و استفاده از شتاب طیفی در بازه های تناوبی مختلف و لحاظ نمودن مشخصات سازه ای به انتخاب شتاب نگاشت های بهینه و افزایش دقت پاسخ های لرزه ای و کاهش پراکندگی آن ها نسبت به طرح مورد نظر به ویژه در ناحیه ی غیرخطی پرداخته شود.