我国幅员辽阔,是世界上地震多发的国家之一,地震作用效应计算是结构抗震设计的基础,关系到结构抗震安全性。随着社会和经济的发展,超高层建筑结构和大跨度桥梁结构的建设如火如荼,结构体系和结构形式也在不断创新。目前,各国抗震设计规范推荐采用反应谱法来计算结构地震响应,并以此作为抗震设计的依据。反应谱法计算简便,且在一定程度上考虑了地震动的随机特性,可以满足大部分规则结构的抗震分析需求。然而,反应谱法存在若干计算假定,对复杂高层建筑结构和大跨度桥梁结构地震响应计算会造成不同程度的影响。因此,深入剖析传统反应谱法计算假定所带来的影响,并提出有针对性的改进反应谱法,对大规模复杂建筑结构和桥梁结构的抗震分析具有重要的理论和现实意义。本文主要工作如下:（1）系统研究了传统反应谱法计算假定对结构地震响应计算的影响。基于随机振动理论和反应谱理论推导了结构响应峰值的精确CQC组合公式,然后引入地震动白噪声假定和峰值因子一致性假定,推导了传统反应谱法结构响应平均峰值计算的近似CQC组合公式。以实际建筑和桥梁结构为例,研究了上述两个假定对结构响应平均峰值计算的影响。（2）系统开展了结构抗震分析的改进反应谱法研究。基于给定超越概率结构响应分位值的精确CQC组合公式,以非白噪声地震动功率谱作为输入计算振型相关系数以及各阶振型峰值因子,提出了一种无需引入地震动白噪声假定和峰值因子一致性假定的改进反应谱法,该方法可以获得具有一致超越概率的结构响应分位值。（3）系统开展了建筑结构抗震分析改进反应谱法的应用研究。采用直接迭代方法获取了与新修订广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》中设计加速度反应谱完全等价的地震动功率谱,据此计算获得了相应的振型相关系数曲面和振型峰值因子曲线。结合给定的结构响应超越概率,进一步获得具有一致超越概率的结构响应分位值,作为建筑结构抗震设计的依据。（4）系统开展了桥梁结构抗震分析改进反应谱法的应用研究。根据新修订《公路桥梁抗震设计规范》中的设计加速度反应谱,采用直接迭代方法获取了与该反应谱完全等价的地震动功率谱,在此基础上计算获得了相应的振型相关系数曲面和振型峰值因子曲线。结合给定的结构响应超越概率,进一步获得具有一致超越概率的结构响应分位值,作为桥梁结构抗震设计的依据。建筑和桥梁结构工程实例的计算结果表明,峰值因子一致性假定是造成传统反应谱法计算误差的主要原因,所得到的结构响应平均峰值也不具有明确的超越概率信息。所提出的改进反应谱法可以得到具有一致超越概率的结构响应分位值,与随机振动方法相比具有同样的计算精度,且操作性强,具有良好的工程应用前景。