大量地震观测记录表明,实际地震动具有明显的随机性,并且其强度和频率都存在显著的时变特性,即非平稳特性。而且在强震作用下,工程结构通常会进入到滞变非线性状态,甚至表现出明显的退化、捏拢特征。但目前关于结构地震响应方面的研究大多是将结构简化为一些简单的非线性体系,并且很少考虑到地震动频率非平稳特性对结构响应的影响。鉴于此,本文将考虑地震动的非平稳特性,采用可以反映结构退化和捏拢特征的改进Bouc-Wen模型,研究结构在非平稳激励作用下的随机响应,并探讨影响结构响应和可靠度的一些关键性因素。本文主要内容包括:（1）研究强度非平稳地震动作用下结构的地震响应。强度非平稳性采用典型的Amin和Ang型调制函数模拟。基于等价线性化法,推导了强度非平稳激励下单自由度Bouc-Wen系统随机响应的求解过程,同时采用蒙特卡洛法验证其准确性。在此基础上,探讨激励强度、退化程度、捏拢效应等参数对系统响应的影响。最后通过一实体木排架结构,研究了结构层间位移和累积耗能随时间的变化。结果表明:退化效应使系统的位移均方根显著增加,但对累积滞回耗能均值的影响不明显;捏拢效应显著增加了系统的位移、速度均方根,降低了系统的累积滞回耗能均值。（2）研究完全非平稳地震动作用下结构的地震响应。采用Conte-Peng谱模拟完全非平稳的地震动过程。基于虚拟激励法和等价线性化法,分别推导了单自由度和多自由度退化Bouc-Wen系统随机响应的求解过程。最后以单自由度系统和三层混凝土框架为研究对象,详细分析了地震动的频率非平稳特性、退化效应对结构响应和可靠度的影响。研究表明:退化效应会使系统的瞬时自振频率随时间逐渐减小,并且当系统的瞬时自振频率与地震动的卓越频率以相匹配的方式缩短时,会增大退化系统的位移和速度响应;忽略地震动的频率非平稳特性可能会低估或高估结构各层的可靠度。