如何选取能够综合反映地震动影响强弱程度的物理量作为强度指标,是地震工程领域的一个重要问题。地震动强度指标对结构地震反应的影响规律十分复杂,其中包含多元强度指标的共同作用以及强度指标与结构反应之间的非线性映射等问题。现有研究已提出数十种强度指标。如何从中选取对某一特定结构或某类结构的地震反应起控制作用的关键指标,是本文要解决的科学问题。本文主要完成了以下研究工作:（1）提出了一种新的地震动强度指标比选方法——极速迭代法。建立了地震动数据库和地震动强度指标集。以线弹性单自由度（SDOF）结构为例,介绍了极速迭代法的实施流程,并验证了其比选结果的合理性。（2）将极速迭代法分别应用于隔震和非隔震的钢筋混凝土框架结构,从既有研究中的70个地震动强度指标中选取出少数关键指标,分析了不同数量的关键指标在预测结构反应方面的差异。结果表明,本文提出的极速迭代法对于不同特性的建筑结构均可有效比选出关键强度指标。与线弹性SDOF体系不同,简单的单一强度指标无法全面描述框架结构的非线性地震反应,这表明在预测结构地震反应时,所需的强度指标数量与结构特性的复杂程度相关。（3）通过对比关键强度指标和频响曲线,分别基于线弹性SDOF、线弹性MDOF结构、弹塑性MDOF结构和隔震框架结构,讨论了高阶振型和周期延长效应等结构特性对关键强度指标的影响,提出了一种积分形式的向量型地震动强度指标S*,其在隔震和非隔震框架结构的各类反应中优于现有的向量型强度指标。（4）对比了极速迭代法与现有主要指标比选方法的有效性和计算耗时。结果表明,与现有方法相比,本文提出的极速迭代法对几乎所有算例结构均能取得最好效果,且计算时间主要为训练一次神经网络的耗时,与现有的指标比选方法相比优势明显。（5）将本文提出的极速迭代法应用于基于天际线查询的最不利地震动选取,检验了其适用性。结果表明,相较于现有研究中通过专家经验人为提出的多元地震动强度指标,通过极速迭代法比选出的关键指标与结构反应的相关程度更高,因此极速迭代法大幅提升了天际线查询算法所选取最不利地震动的破坏力时的效果。