网格结构是应用最为广泛的一种大跨度空间结构形式.在新的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(以下简称“规范”)中已明确,网格结构的地震作用计算应考虑多维地震效应。目前网格结构的地震作用计算方法主要是反应谱法和时程分析法,但前者在处理多维地震作用计算过于粗糙,且与后者在参数取值方面缺乏对应关系。本文引入随机振动理论来建立反应谱法和时程分析法间的联系,通过考察各向地震动分量的互相关性,分析了规范反应谱法的多维地震计算公式的适用条件,并探讨了生成与规范反应谱相协调的多维地震波的方法。本文包括了两个方面的研究工作:　　 (1)基于随机振动理论,对规范反应谱法的多维地震效应组合公式的合理性进行分析和讨论.对比分析了Penzien和黄玉平关于多维地震动功率谱的研究成果,指出了黄玉平提出的两向水平地震动的自谱以及互谱相等的结论是不合理的,因为两向地震动在进行主轴转化后成为了单向地震动,这与实际不符。文中基于Penzien的主轴理论,提出了三维地震动效应的组合公式采用SEk1=√(αSx)2+(βSy)2+(γSz)2的形式在理论上更为合理。进一步分别采用随机振动法和反应谱法对矩形平面网架、双层球面网壳两个算例进行了多维地震作用计算,验证了上述建议组合公式的有效性,并对组合系数α、β和γ的取值进行了讨论。　　 (2)开展了与规范反应谱相协调的多维地震波的生成技术的研究。基本思路是首先由规范反应谱生成离散地震动功率谱,然后采用时间序列法来进行地震加速度时程的模拟。文中详细讨论了AR、MA、ARMA三种时间序列模型在地震动模拟时的适用性及其判别方法。利用自编的Matlab程序,对三条规范反应谱进行单维地震动模拟,并指出采用较低阶的AR模型就能得到较好的模拟精度。论文进一步考虑地震动分量间的互相关性,提出了多维地震波生成的时间序列法计算策略。最后通过两个算例,将时间序列法所生成的三维地震波计算结果和反应谱法计算结果相比,证明了本文提出的多维地震波生成方法的有效性。