理论分析与震害经验都表明，地震地面运动是一个复杂的多维运动，不但包括三个平动分量，还包括三个转动分量（两个绕水平轴的摆动分量和一个绕竖轴的扭转分量）和众多的应变元素。在现代地震学发展的一百多年中，人们已经积累了许多抵抗这种可怕的自然灾害的经验，其中最基本工作的是对结构进行抗震设计，这也是现阶段被广泛证明行之有效并由许多国家颁布相关法律法规来保障其实施的措施。但随着震害记录的积累和人们对地震认识的加深，越来越多的未知因素对结构安全性的影响也逐渐引起研究人员的重视，而上述的地震动转动分量就是其中不可忽视的因素之一。为了进一步认识和了解地震动中这种成分，本文以扭转分量（绕竖轴的转动分量）为研究对象，从确定方法、工程特性及其对结构地震反应的影响三个方面对地震动扭转分量进行了研究，主要内容与成果如下：(1)详细对比了现有各种扭转分量的确定方法并讨论了各种方法的优缺点。发现根据单个台站地震记录的平动分量，利用弹塑性力学和波动理论来计算扭转分量是现阶段最有效且比较可靠的方法。因此，论文在现有频域法基础上，根据地震波不同成分（波相）对扭转分量的影响，提出分别考虑地震波中可以引起地面扭转的S波和Love波的作用的扭转分量确定方法。该方法考虑了土层成分对扭转分量的影响，进一步提高了频域法的精度和可信性。(2)以日本2011年“3.11东日本大地震”强震记录为数据基础，筛选了336条扭转分量时程。系统研究了扭转分量的工程特性并与平动分量进行对比。主要工作包括：一是对传统的“峰值、频谱、持时”三要素特性的研究；二是对非平稳特性（强度非平稳与频率非平稳特性）的研究。关于传统三要素特性，分析发现：a）对于峰值，PGAA和PGAV水平比平动分量PGA和PGV要低一个数量级，而衰减规律有一定一致性。从PGA与PGV（PGAA与PGAV）比值的情况看，RC分量在短周期具有更丰富的分布。RC分量Arias强度水平相对于水平分量更低，同时RC分量各参数与水平分量相关性较差；b）对于频谱，放大系数谱的峰值受断层距的影响更为明显，而衰减系数γ受场地的影响更为显著；c）对于持时，采用90%能量持时T90和70%能量持时T70作为研究对象，各分量参数和衰减规律十分接近，而这种相似性在RC分量和OUT分量之间尤为明显。关于非平稳特性，发现：a）对于强度非平稳特性，选用包线模型分析地震波的能量分布情况。整体结果与一般认识是一致的，且各分量强度分布状况十分接近。同时，由于此次地震由于较大震级，较长断层和较长断层破裂持续时间，有许多台站记录呈现出双峰特性。一般常用的单峰包线模型并不能完全描述此次地震所包含的信息。这在以后的研究工作中需要引起注意；b）对于频率非平稳特性，采用瞬时频率模型来描述地震记录的频率变化状况。结果表明RC分量高频特性更为明显。同时，一般的瞬时频率模型在处理较大地震或类似扭转分量的新问题时，也有其缺陷和不足。(3)初步讨论了地震动扭转分量对不同高度框架结构地震响应的影响，分别选取边柱、角柱和中柱的内力来讨论扭转分量的影响状况。分析表明：a）对框架柱剪力的分析，扭转分量对边柱影响最为明显，角柱稍次之，而对中柱影响相对较小；b）对框架柱弯矩的分析，边柱受扭转分量影响最大，而中柱受影响最小；c）从对框架柱轴力的分析结果可以看出，扭转分量对轴力的影响最为显著，甚至超过了平动分量引起的柱轴力；的），扭转分量对边柱和中柱轴力的影响比角柱更为显著；d）与多层结构相比，扭转分量对高层结构的影响更为显著，有些情况下扭转分量引起的内力与水平平动分量相当或超过水平平动分量。以上表明：在震级较大地震中，地震动的高频成分比较丰富，扭转分量的幅值也相对较大，结构抗震设计中需考虑扭转分量的影响。本文从确定方法、工程特性和对结构影响三方面，对扭转分量进行了初步研究，目的在于引起人们对扭转分量的重视。本文研究只是一系列工作的开始，在之后的研究中，作者期待能对扭转分量有更进一步的认识，能够提出成体系的理论和扭转分量抗震设计方法，真正将本文的思想付诸于实际。