Das Antwortspektrum ist die visuelle Darstellung eines Peaks oder einer anderen Antwort einer Reihe von oszillierenden Systemen, die durch einen Stoß oder eine starke Vibration hervorgerufen werden. Einfach ausgedrückt ist es die Aufzeichnung von Reaktionen auf einen Schock oder eine andere Bewegung. Das Antwortspektrum wird durch eine Reihe von Oszillatoren aufgezeichnet und gemessen, bei denen es sich um Geräte handelt, die von einem gegebenen Zentrum oder einem Gleichgewichtspunkt hin und her gehen. Eine der häufigeren Anwendungen für die Antwortspektrumanalyse ist die Erdbebenmessung. Oszillatoren zur Messung von Erdbeben sind besonders gedämpft, um sich nur in eine Richtung hin und her zu bewegen
Oszillatoren können so kalibriert werden, dass sie stabil bleiben, wenn die Kraft seismischer Wellen in der Erde schwach oder vernachlässigbar genug ist. Schwingungen als Reaktion auf erhöhte seismische Aktivität werden ebenfalls leicht gedämpft, sei es durch Reibung oder Elastizität. Dadurch lassen sich Verläufe und Peaks klarer beobachten. Dies wiederum ermöglicht genauere Messungen seismischer Wellen, insbesondere hinsichtlich ihrer Größe, Richtung und Dauer. Tatsächlich war dies das Konzept hinter den ersten Seismometern der Welt, bei denen ein schweres Gewicht, das über Federn in einem Rahmen aufgehängt ist, als Schwingsystem dient.
Der bedeutendere Beitrag des Antwortspektrums muss jedoch sein Nutzen als Werkzeug zur Analyse der Stärke und Widerstandsfähigkeit von Infrastrukturen sein. Dies hilft zu messen, wie verschiedene Ausrüstungen und Strukturen ihre Integrität inmitten eines Erdbebens oder ähnlicher Kräfte bewahren. Ingenieure vergleichen die Antwortspektren einer bestimmten seismischen Region mit der Eigenfrequenz einer Struktur oder der Rate, mit der das Gebäude bei Bewegung vibriert.
Dieser Vergleich liefert wertvolle Daten darüber, wie stark die spezifische Struktur gegen starke Erdbeben sein kann. Durch die Bestimmung der aktuellen Festigkeit des Gebäudes können Ingenieure nun Bauwerke mit stärkerer Erdbebensicherheit bauen und die Festigkeit bestehender Gebäude in der Umgebung verbessern. Die Bauvorschriften der Regierung können wiederum genauere Anforderungen für Ingenieure stellen, die zu sichereren Häusern, stabilen Gebäuden und weniger verheerenden Folgen in Zeiten von Naturkatastrophen führen.
Anwendungen des Antwortspektrums können effektiv sein, haben aber auch ihre Grenzen. Es ist am nützlichsten für niedrige Infrastrukturen, aber nicht so hilfreich für Wolkenkratzer und Hochhäuser. Dies liegt daran, dass Ingenieure mehr Faktoren untersuchen müssen, um die strukturelle Integrität von Hochhausstrukturen zu messen. Diese Faktoren, wie Wind- und Feuerbeständigkeit, können durch das Antwortspektrum nicht genau gemessen werden.