大跨度结构在工程中被日益广泛采用，一般都是非常重要的结构。一旦破坏，损失将是巨大的。与普通小跨度建筑物不同，在进行大跨度结构的地震响应分析时，应考虑空间因素对结构的影响，如：行波效应，部分相干效应，局部效应。 目前，进行结构的地震响应分析的主要方法有反应谱法，时程积分法和随机振动方法。相应地，地震动的描述有反应谱，加速度时程和功率谱等形式。反应谱方法作为一种被广泛应用的抗震设计方法，容易为工程师所接受，但是通常只能接受一致地面输入，无法考虑空间效应。时程分析过于依赖于所选择的地震波，一般需要用多条地震波才可以得到结构响应的统计特征，但是这样工作量太大。近四十年来，随机振动的理论研究取得了丰硕的成果，特别是线性随机振动的研究有了很大的进步。但随机振动在实际工程中的应用还远远不够，一个重要原因是随机振动的计算复杂性。虚拟激励法在已有的随机振动的理论基础上，运用计算力学的手段，解决了随机振动传统计算上的困难，使随机振动领域中一些复杂的问题有了解决的办法。现在，随着随机振动理论的发展和高效算法的提出，随机振动应用于工程实际已成为可能，我国也正着手将随机振动分析方法列入我国公路桥梁抗震规范。但是进行随机振动分析，需要地震动的功率谱密度作为地震输入。由于目前尚缺乏此类资料，作为过渡，可以从规范反应谱进行转化。本文综合以前学者提出的模型和方法，进行了广泛的计算和验证，确定出最适合的功率谱的确定方法。将规范加速度反应谱转化为功率谱，并拟合了人工地震波，从而对反应谱方法，随机振动，时程积分三种方法进行比较。在此基础上，将中国建筑结构抗震设计规范（GBJ11-89），中国建筑结构抗震设计规范（99征询意见稿），公路工程抗震设计规范（JTJ004-89），美国Caltrans Seismic Design Criteria和欧洲Eurocodes 8规范中规定的地面加速度反应谱转化为与规范相一致的功率谱。并根据计算出的功率谱曲线，分别拟合欧进萍-牛荻涛模型、胡聿贤-周锡元模型，Ruiz-Pension模型的参数。对各种方法转化方法从精确度和效率方面进行比较。把从反应谱转化得到的功率谱，作为随机振动方法的输入，并用其拟合人工地震波，计算结构的位移反应谱。从而对这些方法在工程应用上的特点和不足有了实质的认识。 利用反应谱方法，随机振动方法，时程积分方法三种方法，分别考虑均匀地面运动和行波效应两种情况，进行青马大桥和大佛寺长江大桥的地震响应分析。并对计算结果进行了研究。