建筑结构在强烈的地震作用下会进入非线性反应阶段。因此研究结构体系在地震动作用下的非线性动力反应特性是地震工程学中不容回避的问题,也是全面掌握地震动内在属性和规律为建筑结构抗震设计提供更科学合理的理念、方法、设计指标的重要工作。　　 受反应谱、位移比和强度折减系数等目前研究较为成熟的结构地震反应特性的启发,本文的研究主要是针对以下两个由本人构想出来的单自由度结构体系非线性地震反应特性,即地震动屈服时间长度特性和地震动屈服路程长度特性。在研究中采用的方法是在科研和工程领域有着广泛应用的谱分析的研究方法。这两个概念的意义是统计强震作用下的单自由度结构体系在屈服反应阶段中的时间长度总和和塑性变形长度总和。构想这两个新的结构地震反应特性的目的在于:(1)试图找到能够反映地震动对结构破坏作用的评价指标;(2)试图找到能够更好的描述地震动持时特性的参数;(3)试图发现结构地震反应的一般规律,为建筑结构的抗震设防提供更合理指标。　　 本文所做的工作如下:　　 (1)介绍地震动特性研究的历史和现状;介绍几种重要的地震动自身特性和结构地震反应特性的含义、目前的研究和应用情况。　　 (2)介绍地震动特性分析和结构地震反应分析中经常用到的频谱分析方法。　　 (3)介绍单自由度结构体系线弹性地震反应分析的原理和编程算法。　　 (4)介绍单自由度结构体系非线性地震反应分析的原理和编程算法。　　 (5)探究给定(等)屈服强度下的地震动屈服时间长度谱和屈服路程长度谱的特性。　　 (6)探究给定(等)延性系数下的地震动屈服时间长度谱和屈服路程长度谱的特性。　　 (7)分析本项研究的应用前景。　　 本文采用的数据全部来源自汶川强震记录,涉及到地震烈度判别清晰的24个站台的40多条强震记录。