大量震害表明,地震作用下,结构的扭转破坏是一种常见的破坏形式。转动地震作用是结构产生扭转的重要因素。了解转动地震动的特点,确定设计转动地震作用,掌握结构在扭转地震下的反应规律是目前急需研究的课题。针对以上问题进行研究。主要研究工作和结论如下：(1)用实验验证弹性波动理论法。实验表明在一定条件下,两点差分法和弹性波动理论法模拟的转动地震动在波形和幅值两方面都接近,证明了用弹性波动理论模拟转动地震动是有效的。弹性波动理论法模拟转动地震动适用于基础平面尺度不大(常见建筑结构的基础尺度)的情况。(2)确定地震动的视波速是用弹性波动理论模拟转动地震动的关键和难点。用P-SV法研究了地震体波的视速度。分析了影响地震体波视速度的影响因素。发现不同场地的地震体波视波速的差别相对小。分析了实际场地地震面波视波速的频散特点,给出了根据速度结构估计地震面波视波速的简化方法。分析表明模拟转动地震动时,假定地震面波的视波速等于地表浅层的S波速,模拟结果会明显大于实际的转动地震动。(3)探讨了自由场地扭转地震动与结构基础扭转的不同,提出了地震作用下基础扭转的计算方法。研究表明基础尺寸与视波长之比的尺寸效应和基础长宽比的尺寸效应造成基础扭转不同于自由场地的扭转。近似考虑以上因素,建议了结构抗震设计时扭转地震作用的确定方法。(4)提出了设计用自由场地转动地震反应谱。设计自由场地转动地震反应谱通过调整设计平动反应谱得到。调整因素包括三个系数,分别与地震波视波速、平动地震波导数的最大值与平动地震波最大值的相对大小和归一化转动反应谱与归一化平动反应谱的相对大小有关,给出了系数的参考值。(5)探讨了使结构易产生转动的因素。发现振型转动成分是判断结构扭转规则性的良好的指标。结构在扭转地震作用下的扭转反应与结构的对称性、偏心大小等因素的关系不大。初步探讨了偶然偏心距的取值。