工程结构的抗震设计验算中，复杂的结构往往需要考虑两个，甚至三个方向地震作用的联合效应。多向输入牵涉到在水平地震作用规定的基础上，如何进一步规定竖向地震作用的问题。本文在指出《公路桥梁抗震设计细则》采用竖向/水平谱比规定竖向地震作用的规定在某些工况下会有不合理、不方便的缺陷基础上，研究分别用两组参数规定水平、竖向设计加速度反应谱的可行性。文中选用美国太平洋地震工程研究中心发布的NGA项目数据库中64个地震的1513组三分量强地震动记录，统计分析反应谱的特征。为了分析不同设计基本加速度对应的反应谱特征，先按震级、距离和场地条件分组，统计每组的水平向平均反应谱，标准化得到相应的有效峰值加速度EPA。将EPA分成0.05，0.1，0.15，0.2，0.3和0.4g等6个区间。根据Ⅱ类场地的结果，同时考虑EPA随震级增大、震中距减小应随之增大的一般规律，将震中距R∈（0，10]、震级M∈[4.5，6.5]，R∈（10，30]、M∈（6.5，7.5]的分组归并为0.2g区间；R∈（10，30]、M∈（5.5，6.5]，R∈（30，50]、M∈（6.5，7.5]的分组归并为0.15g区间；R∈（30，50]、M∈（5.5，6.5]和R∈（50，80]、M∈（6.5，7.5]的分组归并为0.1g区间；（10，200]、M∈[4.5，5.5]，R∈（50，200]、M∈（5.5，6.5]、和R∈（80，200]、M∈（6.5，7.5]的分组归并为0.05g区间。对并入每一区间的水平向地震动数据，分为不同的场地条件，计算统一的平均反应谱，标准化，提取反应谱最大值和特征周期两个参数。根据得到的反应谱最大值计算、归纳给出了各场地类别的水平向场地系数。分组和归并是本文的关键，文中在阐述为什么要分组、如何分组、如何归纳之后，借助NGA项目发表的地震动加速度峰值的C-B衰减关系，验证了分组、归并方案的合理性。分析计算中，作者编写了反应谱标准化、提取反应谱特征参数的Matlab命令流。接着，对上述每一EPA区间包括的各震级、距离分组的全部竖向地震动数据，分为不同的场地条件，计算统一的平均反应谱，标准化，提取反应谱最大值和特征周期两个参数。进一步根据得到的反应谱最大值计算、归纳给出了各场地类别的竖向场地系数。为了验证本文提出的场地系数和特征周期的可靠性，比较了按设计基本加速度、场地类别计算的水平、竖向地震动标准反应谱与相应平均谱的差别。结果表明，在抗震设计规范中分别规定水平、竖向反应谱的参数，据此构造两个方向的设计加速度反应谱，比规定水平向反应谱参数、以水平设计加速度反应谱乘以谱比函数构造竖向设计加速度反应谱，更为方便，亦能够更好地反映强地震动数据的统计平均特征。