理论研究及多次震害调查的结果均表明,结构在地震作用下的效应是多维的。但是由于基础理论及技术手段的局限性,实际应用时往往都是对结构两主轴方向进行独立的分析,这样显然会低估结构在地震作用下的效应。近年来,人们逐渐开始重视结构在双向(甚至三向)同时遭受地震作用时的反应。但目前进行结构双向输入的时程分析时仍存在一些问题急需解决,如双向地震动的如何选取、双向输入地震动的样本数量如何确定等。因此,论文针对双向地震动输入的选择方法和单、双向地震作用下结构反应的差异展开研究,主要工作和结论包含以下几个方面:(1)本文首先按照现行规范设计了扭转位移比分别为1.5、1.3和1.1的多层框架结构和高层框架结构各3个;针对双向地震动输入的选取问题,提出了“随机组合法”,并与常用的“天然记录法”进行对比,分析结果表明“随机组合法”更优;以此为基础,对所有算例进行了弹性及弹塑性情况下的单、双向输入时程分析,系统地对比了结构在单、双向输入下内力、变形等指标统计差异;根据分析结果,建议结构进行弹塑性时程分析时优先考虑双向地震动输入。(2)在“随机组合法”的基础上,论文提出了“旋转法”和“调幅系数法”两种优化方案,通过对比所有结构大样本双向输入下弹性及弹塑性反应的统计分析结果,发现“调幅系数法”更为合理,结构反应离散性更小。(3)论文研究了时程分析中双向地震动输入样本容量确定的问题,统计分析了结构在弹性及弹塑性状态下,双向输入时程分析的各小样本组合在各精度水平下的保证率,并就此提出了样本容量的建议取值。(4)对结构进行了增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)和易损性分析,对比了各算例在单、双向输入下的IDA曲线和易损性曲线的差异,考察了结构各楼层IDA曲线和易损性的差异,总结多、高层框架结构各层发生破坏的概率的分布情况;同时,论文还在易损性分析的基础上引入了地震危险性分析,对比了结构对应各极限状态的超越概率的差异和分布情况。本文的主要创新点包括:(1)提出了双向地震动输入的选择方法;(2)对比了结构单、双向地震反应的差异及其影响因素;(3)对比了单、双向输入下结构易损性曲线及各极限状态对应超越概率的差异。