地震动作用下结构非线性响应特征是抗震和防倒塌设计的基础。损伤等原因导致结构质量、刚度和连接等变化时,会使结构阻尼发生变化。由于非线性计算的烦琐,地震动作用下的非线性时程研究更多集中于刚度非线性效应,对于阻尼非线性效应则关注不够。结构在地震作用下的能量耗散主要依赖于阻尼。建筑结构的阻尼机理非常复杂,会伴随损伤随时间变化,具有非线性性质。基于此,本文主要借助两种算法,研究地震动作用下非线性阻尼结构的地震响应特征。系统分析了非线性粘滞阻尼的参数特征,利用泰勒级数展开以及有限差分格式,分析了非线性阻尼的摄动退化特征。基于四类场地的四种典型地震动,分别计算和分析了单自由度和多自由度非线性阻尼结构在不同地震动作用下的位移时程响应。采用了两种不同的数值方法进行了对比计算。第一种是用割线法近似的思想,将非线性问题转化为线性,再利用Newmark-β法对单自由度体系的运动微分方程求解。第二种利用Runge-Kutta法对单自由度体系下的非线性运动微分方程进行直接求解。利用两种方法同时计算了四种典型地震动作用下结构的位移时程,对比分析了两种算法在不同地震动作用下的计算误差。在相同地震动作用下,随阻尼非线性程度的增加,两种算法结果的差异会变大。同一算法下,结果的误差也会随阻尼非线性程度的增加而增大。所以,阻尼非线性带来的结构非线性地震响应分析的不确定性,对结构地震响应分析的影响程度还需要进一步地明确。单自由度非线性阻尼体系在不同地震动作用下,位移响应均随阻尼非线性程度的增强而逐渐减小。但多自由度非线性阻尼体系的最大位移响应随阻尼非线性的变化规律与地震动作用特征呈现明显关联。在II、III类场地的地震动作用下,位移响应随阻尼非线性程度增强而减小。在I类场地的地震动作用下,阻尼指数小于0.5时,位移响应随非线性程度增强而减小,但当阻尼指数大于0.5时,却呈现相反趋势。在IV类场地的地震动作用下,会出现阻尼非线性程度较强者的位移响应大于非线性程度较弱者的情况。所以,地震动特征与阻尼非线性效应对结构响应的耦合效应,是进行结构地震响应与失效分析的一个重要内容。