目前,世界各国的抗震设计规范普遍采用了基于承载力和构造保证延性的设计方法,因此控制结构在非弹性阶段的变形是保证结构抗震性能的重要方面。另外,上世纪九十年代发生在发达国家的几次地震(如Northridge地震、Kobe地震等)使研究人员意识到单纯强调结构在地震作用下不严重破坏或不倒塌,已不是一种完善的抗震设计思想,因此以结构位移作为主要控制参数的基于位移的抗震设计(DBSD)方法一时成为了研究热点。由以上两点可以看出,无论在基于力的抗震设计思想还是基于位移的抗震设计思想中,提供一种简便、有效的非弹性位移估计方法是首先需要解决的问题。本文对估计抗震结构非弹性位移的位移系数法进行了较为系统的研究,由不同周期结构的位移系数连成的曲线被称为非弹性位移比谱,因此这种方法又叫位移比谱方法,它的基本思想是将结构保持完全弹性的最大位移乘以一个修正系数来得到该结构的非弹性位移。首先在全世界范围内选择了476条地震动记录;而后利用时程分析法计算得到了平均意义上的非弹性位移比谱,再将所得位移比谱进行回归分析,得到了简化位移估计模型。通过刚度退化和屈服后刚度两个方面来考察结构恢复力滞回模型对非弹性位移比谱的影响。采用Clough滞回模型来研究刚度退化的影响,屈服后刚度则通过改变双线性滞回模型的第二刚度来体现屈服后刚度的变化。通过计算单自由度体系在考虑不同程度P-Δ效应影响时的非弹性位移比谱,考察了P-Δ效应对非弹性位移比谱的影响。而后将地震动记录按90%能量持时进行分类,研究了地震动持时对考虑和未考虑P-Δ效应的位移比谱的影响。在收集了137条近断层地震动记录的基础上,考察了近断层脉冲型地震动对非弹性位移比谱的影响。同时考察了场地条件、PGV/PGA等地震动参数对近断层脉冲型地震动所对应的非弹性位移比谱的影响。最后,严格按照我国建筑设计规范设计了5个钢筋混凝土框架结构,考察了实际结构在不同延性水平下的非弹性位移比谱,得到了非弹性位移比谱应用于实际框架结构的修正系数。