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如何提高计算效率,缩短计算时间,并在此基础上寻求更有效的结构建模和计算方法是当前结构抗震研究领域的一个重要方向。多体系统传递矩阵法由于无需建立多体系统总体动力学方程、计算规模小、程式化程度高而逐渐被国内外学者重视与接受。但与多体系统传递矩阵法在其他领域的应用研究相比,在土木工程领域的应用仍处于探索阶段。本文基于多体系统传递矩阵法,首次推导工程结构中相关元件的线性传递矩阵和离散时间传递矩阵,建立振动方程并采用MATLAB语言编制计算程序。分别以单层马鞍板屋盖框排架结构和三层三跨框架结构为工程算例,分析该两种结构在地震作用下的响应和计算时间,得到主要成果如下：1.分别采用多体系统传递矩阵法和有限元ANSYS方法求解结构周期时,对于单层马鞍板屋盖框排架结构,这两种方法计算所得基本周期误差为5.71%,利用多体系统传递矩阵法计算大约耗时5秒,而利用有限元ANSYS计算大约耗时40秒。对于三层三跨框架结构,这两种方法计算所得基本周期误差值为13.52%,利用多体系统传递矩阵法计算大约耗时20秒,利用有限元ANSYS计算耗时约45秒。计算时间越短,越有利于结构减震主动控制。2.利用多体系统传递矩阵法和有限元ANSYS方法分析结构在多遇地震作用下响应时,对于单层马鞍板屋盖框排架结构,这两种方法计算所得结果误差如下：顶部最大位移平均值的误差为4.17%；A柱柱底最大剪力平均值的误差为5.09%；B柱柱底最大剪力平均值的误差为1.75%。利用多体系统传递矩阵法计算耗时不到60秒,而利用有限元ANSYS计算耗时大约1800秒。对于三层三跨框架结构,这两种方法计算所得结果误差如下：顶部最大位移平均值的误差为4.24%；第二层最大位移平均值的误差为3.45%；底层最大位移平均值的误差为8.57%；A柱柱底最大剪力平均值的误差为3.53%；B柱柱底最大剪力平均值的误差为1.69%。利用多体系统传递矩阵法计算耗时大约120秒,而利用有限元ANSYS计算耗时大约2100秒。3.利用多体系统传递矩阵法和有限元ANSYS方法分析结构在罕遇地震作用下响应时,对于单层马鞍板屋盖框排架结构,这两种方法计算所得结果误差如下：顶部最大位移平均值的误差为5.66%；A柱柱底最大剪力平均值的误差为9.5%；B柱柱底最大剪力平均值的误差为7.06%。利用多体系统传递矩阵法计算耗时大约100秒,而利用有限元ANSYS计算耗时至少1800秒。对于三层三跨框架结构,这两种方法计算所得结果误差如下：顶部最大位移平均值的误差为8.54%；第二层最大位移平均值的误差为22.64%；底层最大位移平均值的误差为20.76%；A柱柱底最大剪力平均值的误差为2.57%；B柱柱底最大剪力平均值的误差为7.04%。利用多体系统传递矩阵法计算耗时大约300秒,而利用有限元ANSYS计算耗时大约2100秒。