大跨度空间结构一般都是重要的公众设施,如体育馆、火车站及飞机库等等,其地震安全性对于设施的正常运行乃至公众的生命财产至关重要。因此对于大跨度空间结构而言,如何提高其抗震安全性一直是工程界普遍关注的焦点问题。由于大跨度空间结构跨度大,基底延伸长,在地震作用下各地面支座不会同步运动。我国现行的《建筑抗震设计规范》中的地震响应分析方法是基于一致地震输入假定的。考虑到大跨度空间结构的特点,按照规范所采用的方法进行计算显然不够准确,必须考虑地震激励的空间变化效应。因此研究考虑地震激励空间变化效应的大跨度空间结构的抗震分析方法非常必要。本文主要研究大跨度空间结构在空间变化效应下的地震响应分析方法,研究内容如下： (1)将虚拟激励法引用到到大跨度空间结构地震响应分析中,研究了在考虑地震输入空间变化效应时如何应用虚拟激励法对大跨度空间结构进行随机响应分析。 (2)总结了随机地震动场的模拟方法,并在多点随机地震动场的基础上推导了充分考虑空间变化效应的多维多点地震动随机场模型。 (3)总结了地震动场输入参数的取法。总结了适合于大跨度空间结构地震响应分析使用的平稳随机地震动场自功率谱模型、互功率谱模型、相干函数模型和地震动持时,以及三维地震输入时各地震分量的互功率谱密度模型的取值。 (4)编制了随机地震响应分析程序,对一大跨度双层柱面网壳结构进行了多维多点平稳及非平稳地震输入下的地震响应分析。比较了该结构在多维输入和单维输入、一致激励和行波激励、考虑支座相干效应、局部场地效应及平稳和非平稳的地震响应。 通过上述的相关研究,得出结论：考虑空间变化效应和地震的非平稳性时,大跨度双层柱面网壳结构的地震响应与一致输入相比将会有明显的变化。因此在对地震区大跨度网壳结构进行设计分析时,需要进行详细的抗震分析。