大跨度空间结构由于其跨度大,基底延伸长,在地震作用下各地面支座不会同步运动。我国现行的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中的地震反应分析方法是基于一致地震输入假定的。对于大跨度空间结构,必须考虑地震激励的空间变化效应,按照规范所采用的方法进行计算显然不够准确。因此研究考虑地震激励空间变化效应的大跨度空间结构的抗震分析方法非常必要。本文主要研究大跨度空间结构在多维多点非平稳激励下的地震反应分析方法,所做的研究工作如下:(1)将虚拟激励法引入到大跨度空间结构地震反应分析中,研究了在多维多点非平稳地震输入时如何应用虚拟激励法对大跨度空间结构进行随机响应分析。(2)研究了地震动场的模拟和地震动场输入参数的取法问题。总结了适合于大跨度空间结构地震反应分析使用的平稳随机地震动场自功率谱模型、互功率谱模型、相干函数模型和地震动持时,以及三维地震输入时各地震分量的互功率谱密度模型的取值。(3)在对超大自由度结构进行随机分析时,研究了如何运用波前法来进行简化计算。这种方法大大降低了对计算机的要求,提高了计算效率。(4)编制随机地震反应分析程序,对天津奥林匹克体育中心进行了多维多点平稳及非平稳地震输入下的地震反应分析。比较了该结构在多维输入和单维输入、一致激励和行波激励、考虑支座相干效应及平稳和非平稳的地震响应。通过以上工作,得到如下结论:考虑行波效应和相干效应、地震的非平稳性以及多维地震分量激励时,大跨度空间结构的响应与一致输入相比将会有很大的变化。因此在对地震区大跨度空间结构进行设计分析时,需要进行详细的抗震分析。