体育场馆、大型展厅等大跨度空间结构作为城市的标志性建筑和地震灾后的主要避难场所,为城市生命线工程的重要组成部分,一旦在地震中遭到破坏,其后果是灾难性的,可能直接导致整个城市的震后救灾工作陷入混乱和无序。开展大跨度空间结构抗震性能及其相关研究工作,对于提高其抗震能力,特别是抗大震的能力,提高整个城市对地震等大自然灾害的抵御能力具有至关重要的现实意义和理论价值。地震时,从震源释放的能量以地震波的形式传到地表面并引起地面振动,对于平面尺寸较大的大跨空间结构,各支点的地震动是不同的,这一点已被许多强震观测记录所证实。地震时地面运动是一个复杂的时间一空间过程,以往的结构抗震设计研究往往把注意力放在地震动的时变特性上,而对地震动的空间变化特性考虑较少。在此背景下,本文展开了相关的研究工作。　　 本文在对国内外相关内容的研究和应用现状进行分析的基础上,通过人工合成空间相关非平稳地震动场,用数值模拟的方法研究了多维多点地震动激励下大跨空间结构的地震响应规律和特性,并在此基础上对多维多点地震动激励下大跨空间结构的减隔震控制技术做了一些探讨工作。论文研究主要工作和成果如下:　　 (1)空间相关非平稳地震动场人工合成。借鉴国内外相关研究成果,以合成符合工程条件的地震多点输入地震波为目的,采用规范反应谱得到功率谱,由功率谱计算出幅值谱,用相位差谱的统计模型生成相位谱,用相干函数统计模型考虑了相干性,人工合成与规范反应谱相一致的空间相关非平稳地震动场；提出用幅值离散性(幅值绝对值的标准差)以及短时间内的频率非平稳性(穿零率)分析空间相关非平稳地震动场的频谱及非平稳特性,从而得出非平稳地震动场激励的一些重要结论,为从地震动非平稳性入手,研究大跨空间结构在多点多维地震激励下的结构反应提供依据与参考；　　 (2)一般大跨空间结构在多维多点地震动激励下的时程反应。分析推导了多点地震激励作用下结构时程反应分析模型,并以结构通用有限元SAP2000为分析软件,对一般大跨空间结构在单维多点地震动(考虑空间各种效应及组合效应影响)、多维多点地震动激励下结构地震响应规律进行了分析,分别分析了大跨空间结构柱子剪力、柱子扭矩、梁弯矩、节点位移在不同地震激励下随楼层与地震波传播方向的距离变化的响应规律,并将结果进行对比分析,为安全、合理工程设计提供参考；　　 (3)复杂大跨空间结构在多维多点地震动激励下的抗震性能分析。在前述研究的基础上,通过复杂结构分析关键技术-子结构技术,对复杂大跨空间结构在多维多点地震激励下的抗震性能进行分析,从数值模拟角度给出地震单维多点输入、多维多点输入下复杂大跨空间屋盖小支柱剪力、小支柱扭矩、屋盖上弦杆轴力、腹杆轴力、下弦杆轴力及屋盖节点位移的地震反应规律。为相应工程抗震设计及减隔震设计提供参考。　　 (4)复杂大跨空间结构在多维多点地震激励下的减震控制分析。借鉴结构现有的被动或半主动控制理论和技术,结合多维多点地震激励下大跨空间结构的地震响应特性,提出一种三维隔震装置,并通过数值模拟,检验分析了该装置在多维多点地震激励下的有效性。　　 以上成果可为大跨空间结构设计及其减隔震控制提供参考。