对未来可能发生的地震动进行合理的预测是地震危险性分析的关键,而地震动随机合成是预测未来地震地面震动水平的一种简单工具,相比于基于物理的确定性方法,其耗时更短。本文基于调制过滤白噪声模型和NGA-West2强震记录,开展了在特定条件下合成人工地震动时程的研究,合成的人工地震动时程抓住了真实地震动的主要特征,可以为结构的非线性动力分析提供帮助。此外,研究还开展了在地震动随机合成时统计数据量的敏感性分析。本文的主要工作包括以下几个方面:（1）基于NGA-West2强震数据库的2571条地震动记录,识别了每一条地震动时程的时域、频域非平稳参数,通过回归构建了标准正态空间内6个时、频非平稳特征参数的经验预测方程。基于回归结果,研究探讨了模型的6个特征参数分别与震级、断层距和场地条件之间的相关性以及6个特征参数相互之间的相关性。（2）借助宽频带地震动随机合成方法,生成了一系列设定震级、断层距和场地条件的宽频带地震动。合成的人工地震动能较为准确地反映真实地震动的所具有的时、频非平稳特性,可以为结构的抗震设计和抗震分析提供帮助。（3）基于合成的地震动参数,研究得到了PGA和不同周期PSA的地震动衰减关系,并与其他NGA-West2地震动衰减关系进行了对比。对比发现:对于6级以上的大震,本文所模拟得到的地震动衰减关系与其他已实际应用的地震动衰减关系的贴合度较高,具有很好的适用性。（4）研究利用此地震动随机合成方法,研究了不同震级、断层距选取范围的统计数据对合成地震动幅值、误差的影响规律。结果表明:在地震动随机合成时,合成地震动的幅值对统计数据M选取范围的敏感性较低,对统计数据Rrup选取范围敏感性较高;目标地震动M越大或Rrup越小,合成地震动的幅值对统计数据的敏感性就越低;越广的统计数据选取范围会在模拟时产生越大的误差。