在建筑结构中，可以根据实际情况把结构简化为单自由度体系或多自由度体系等力学计算模型。结构或结构构件的恢复力与位移关系主要通过试验获得。恢复力和位移的关系可以分为弹性的和非弹性的。为了便于计算，非弹性的恢复力P和位移x关系可以简化成折线的弹塑性模型。按照弹性恢复力关系求得的反应便是确定性的弹性地震反映；按照弹塑性模型求得的反应，则是确定性的弹塑性地震反应。由于地面运动加速度塯g(t)不能用数字式表达,因而只能把加速度-时间曲线按很小的时段划分,逐
地震作用段对运动方程式用电子计算机进行直接积分，从而求得各个时刻的地震反应。图5为自振周期较短的某砖混房屋输入不同波形的地面运动加速度记录后的弹性反应。很明显，由于波形A的卓越周期长于波形B，因而波形A的反应小于波形B。显然结构自振周期愈接近地面运动卓越周期，其反应也愈强烈。这样，就需要输入若干个与结构物所在场地土条件相近的地表记录求算最大反应的包络图，找出结构的薄弱之处，以便加强由于地震作用引起房屋损坏的部位。又如对于已经产生震害的结构，地震反应时程分析的结果也能较好地揭示地震震害发生的位置和程度。此外，对于某些不满足抗震鉴定要求的待加固结构，可通过地震反应时程分析作出进一步鉴定和寻求最佳的加固方案。
在地震反应时程分析中，对刚度中心与质量中心不重合的结构，要考虑水平地面运动输入引起的结构扭转；对某些高耸结构，特别是质量分布不均并位于震中区附近的高耸结构，要考虑竖向地面运动的作用；对较长的结构还要考虑沿结构不同长度处的地面影响。