由不同类型、不同频率、不同方向的地震波传至地面引起的地震动是一个非常复杂的随机过程，在地震工程中通常用振幅、频率和持时地震三要素描述。事实上，地震动的复杂性还表现为振动方向的多变性。例如在地震过程中出现震灾区建筑物扭转，某个方向震害程度大等等一些震害现象。因此，开展天然地震动方向特性的研究对揭示这些震害现象的力学机理，阐明地震动的作用过程，探究地震波的输入机制有重要的理论与实际意义。　　本文从实际强震记录数据着手，从近百年大陆强震资料中选择了几个典型地震位移时程，应用统计计算和时程分析的方法，分别开展了地震动的二维振向和三维振向的特性研究。在地震动的二维振向研究中，通过引入平面方向角参数，计算分析了地震位移的统计特性、时程特性及分时特性，证实地震动的水平分量存在最大振动强度的方向（优势振动方向）及地面的水平旋转振动现象;在地震动的二维振向研究基础上，引入垂直方向角参数，证实在地震过程中，地面还存在沿某些倾斜面旋转振动的现象。最后，定量分析了产生这些现象的动力学机理。　　研究表明，地震动并不完全是毫无规则的随机振动，地震过程中振向具有一定的规律性，也是抗震减震工程的一个重要的参数，研究成果对进一步全面揭示地震动的特性，促进地震振向在抗震减震工程的应用有重要的参考作用。