由于反应谱理论的便捷性及设计反应谱的直观性，自1932年该方法提出以后，便被世界各国接受并沿用至今。在过去的三十年里，由于隔震建筑经历了多次地震之后仍表现出良好的抗震性能，在工业建筑与民用建筑中得到了广泛的应用。但因基础隔震结构周期较长且阻尼比较大，故关于设计反应谱的长周期段如何取值并设定调整等问题一直存有争议。其次，目前使用的设计反应谱影响因素仅仅考虑了场地类别及地震分组，并没有考虑震源机制等如何影响反应谱的谱形及谱值。此外，基础隔震结构的上部结构和隔震层阻尼特性存在着明显差异，而设计反应谱中没有充分考虑非比例阻尼的影响，故将当前的设计反应谱用于基础隔震结构抗震设计是不合理的。当前的设计反应谱已不能满足工程实践需要。因此，本文以基础隔震结构隔震层谱为主要研究对象，在隔震层线性谱及非线性谱、非线性谱的应用等方面展开了研究。具体工作如下：　　（1）对比基础隔震结构有限元模型与其多自由度体系简化模型的数值模拟结果，提出基础隔震结构非比例阻尼特性表征模型，并给出隔震层谱的定义。基于表征模型与传统简化模型隔震层谱的差异，说明了考虑非比例阻尼的重要性。故在非比例阻尼特性表征模型的运动方程中考虑非比例阻尼的影响，采用Matlab编程并利用状态空间法得到基础隔震结构的隔震层线性谱，重点研究非比例阻尼隔震层谱与比例阻尼隔震层谱的频谱特性及二者之间的关系，利用曲线拟合给出“隔震层比值谱”的表达式，最后通过算例分析证明该表达式可行，可将其用于基础隔震结构隔震层非比例阻尼响应的估算中。最后从滤波原理出发，建议上部结构设计时应采用“滤波谱”并用振动台试验进行了验证。　　（2）在表征模型的运动方程中考虑隔震层的非线性，选取1217条峰值地面加速度（PGA）大于0.01g的强震记录，通过状态空间法和四阶龙格-库塔法得到隔震层非线性加速度谱。分析了震源机制、场地类别、断层距以及结构特性参数，对隔震层非线性加速度谱的影响，并给出阻尼比修正系数。消除PGA对隔震层非线性加速度谱谱形的影响，得到隔震层加速度动力放大系数谱，并对其影响因素进行了分析。通过曲线拟合给出隔震层加速度谱及其动力放大系数谱在不同激励特性下的表达式，由于拟合表达式形式简单，拟合优度大且离散程度低，便于工程应用，可以为基础隔震结构基于力的抗震设计提供一定的依据。　　（3）选取1217条强震记录并采用时程分析得到隔震层非线性位移谱，研究断层距、场地类别、震源机制、隔震层阻尼比、频率比及质量比对隔震层非线性位移谱的影响，用振动台试验验证了断层距对隔震层位移的影响规律以及近场影响系数取值的不合理性。给出模型化隔震层位移谱的三段式拟合表达式，并通过算例分析证明该表达式可以用于罕遇甚至极罕遇地震作用下基础隔震结构隔震层位移的快速估算。　　（4）研究隔震层非线性谱与地震动幅值及频谱特性的相关性，给出基础隔震结构选波方法及选取与调幅时所用的地震动强度指标。通过算例分析、隔震层非线性谱与地震动强度指标的相关性分析，对基础隔震结构时程分析时地震动强度指标选取给出建议。分析目标谱、规范谱和时程分析用地震动记录对应谱之间的相关性，对建立的基础隔震结构有限元模型进行增量动力分析、易损性分析以及倒塌安全储备分析，对比两种选波方法在三个方面分析结果的离散性及误差，验证了本文提出目标谱的优越及简便性。