随着我国经济的飞速发展，大跨度空间结构开始了大量兴建，这些结构常成为一个城市地区的标志性建筑和地震灾后的主要避难场所，因此其安全性和抗震能力也受到格外的重视。目前在结构的抗震设计中，大多采用一致地震动输入求解结构的地震响应，这对于大跨度结构是不合理的。采用考虑空间相关性的多点输入是符合实际的地震动输入方式，目前关于多点输入还没有形成完善的理论体系。本文将研究描述两点地震动空间变化性的指标—相干函数，模拟空间相关非平稳地震动场并分析地震空间变化性对单层球面网壳结构的影响。主要包括以下几部分内容：1.基于大量的LSST和SMART-1台阵地震记录，对地震动三个分量的空间变化性进行分析，统计回归得到了适用于距离在3~4000m范围内的地震动相干函数模型。对于相邻支座间距离较小的大跨度结构，采用该模型描述地震动的空间变化性是合适的。分析震源特性对相干函数模型的影响，给出了相干函数模型参数的取用原则。2.采用本文建立的相干函数模型，模拟了空间相关非平稳地震动场，并与实际地震动场比较分析，验证了模拟地震动场的可靠性。利用荷载域全过程分析方法对80m跨度单层网壳结构分别进行了一维多点、一维一致、多维多点和多维一致输入下的地震响应分析。研究表明，地震动的空间变化性对于单层球面网壳结构影响很大，采用一致输入方式进行抗震设计是偏于危险的。3.分别模拟了考虑相干效应、行波效应及两者耦合效应的地震动场，计算了单层球面网壳结构在不同效应地震动场作用下的响应，并与一致输入下的结构响应进行比较，得出了地震动场不同效应对单层球面网壳结构的影响程度。