理论研究与震害经验表明,地震时地面运动和结构的反应都是复杂的多维运动。在以往钢筋混凝土结构动力反应研究中,由于技术手段的局限,研究者往往采用的是平面分析模型,只考虑在单向水平地面运动作用下的结构反应。实际上,无论是规则结构还是不规则结构,双向水平地震动作用下的结构反应与仅考虑单向水平地震作用的结构反应有较大差别,将结构简化成平面分析模型不能全面反映和揭示结构地震反应的本质。为研究双向地震作用的对结构的影响,本文重点研究了以下几个方面的内容:第一,本文最主要的一方面,是研究双向地震对结构在时程分析中选择地震波的影响,本文在目前的双频段选波法的基础上,借鉴美国ASCE和SAC的空间选波法,改进得到本文的SRSS谱选波法。应用Matlab语言,编制SRSS谱选波法的选波程序。然后分别设计了七度(0.15g)、八度(0.2g)、九度(0.4g)三个框架,以国内外新进开发的结构非线性分析工具OpenSees为平台,并对三个框架进行大量的计算,以结构的计算后三个响应为研究参数(顶点位移、层间位移角和基底剪力)来比较两种方法的离散性。第二,对于空间框架而言,有两个主轴方向,对应每个方向都有一个周期,即空间结构的T1和T2。换言之,空间框架两个主轴方向的基本周期、基本振型与平面框架的基本周期和振型具有对等的地位。考虑到空间框架结构的第二周期对选波方法的影响,对SRSS谱选波法中的双频段拟合增加到三频段拟合,并比较两种方法的离散性。第三,双向地震对柱子设计的影响。本文严格按照我国规范GB50010-2002和GB50011-2001设计了一个8度0.2g的混凝土空间框架,以SAP2000为工作平台,整理SAP2000计算得到的内力,经过人工组合,按照是否考虑偶然偏心和双向地震的不同组合进行计算配筋,并比较几种结果。通过上述分析,本文得出了如下结论:①弹性状态下,传统的双频段选波法和SRSS谱比较结果如下:七度、八度、九度三个框架顶点位移、层间位移角和基底剪力均值都很接近,但是方差与均值的比值而言,SRSS谱法更小,且数值的涉及范围相对要小,所以离散性较小。②弹塑性状态下,传统的双频段选波法和SRSS谱比较结果如下:七度、八度、九度三个框架顶点位移、层间位移角和弹性状态结果一致,均值都很接近,但是方差与均值的比值而言,SRSS谱法更小,且数值的涉及范围更小,所以离散性较小。但是对于基底剪力而言,由分布范围和均值来看,两者十分相近,但是平面的双频段法离散性较SRSS谱法相对较小,相差不大。③在对本文的8度框架进行了大小样本的比较,结果显示,比较的顶点位移、层间位移角和基底剪力三项而言,大样本的平均值大小在小样本的平均值和最大值之间,比小样本的平均值大,但是比小样本的数值小,为合理状态。④随后文章还比较了考虑结构第二周期影响的SRSS谱三个频段的选波法和SRSS谱选波法,可以发现:虽然前者在容许误差上大于前者,但是弹性位移(最大顶点位移和最大层侧移)和弹性基底剪力三个研究参数上,双周期法的离散性较SRSS谱法要小;在弹塑性位移上(最大顶点位移和最大层侧移),两者离散性十分接近,只是在基底剪力上离散性稍微大了点。能在容许误差相差较大的基础上得到这样的结果,因此可以得出这样的结论:考虑双周期的选波方法是优于SRSS谱双频段选波方法的。⑤文章最后比较了柱子在考虑或者不考虑双向地震或者偶然偏心的几种情况下的配筋。发现偶然偏心和双向地震对中间柱子影响很小,对于边柱,同时考虑双向地震和偶然偏心计算所得柱子配筋偏大。