振型分解法仅限于计算结构在地震作用下的弹性地震反应。如果有构件开裂或屈服，则结构就进入非弹性阶段，其刚度不再保持为常量，结构的最大反应将与加载过程有关，以叠加原理为基础的振型分解法就不适用了。这时，可以将时间增量划分较细（如Δt=0.01s），假定在Δt范围内结构阻尼、刚度保持为常量，将动力方程在地震加速度输入下直接积分，便求得动力反应（位移、速度、加速度），获得动力反应与时间过程的关系。从t=0时刻开始，一个时段、一个时段地逐步计算，每一时段均利用前一时段的计算结果。即由初始状态开始逐步积分直至地震终止，求出结构在地震作用下从静止到振动、直至振动终止整个过程的地震反应。由此可见，时程分析方法适合于计算弹性、弹塑性、非弹性问题。对于每条地震输入，都可用这一方法计算出结构计算模型的地震反应时间过程。
采用时程分析法可以得到地震作用下各质点随时间变化的位移、速度和加速度反应，进而可以计算出构件内力和变形的时程变化。
时程分析法能给出结构地震反应的全过程，能给出地震过程中各构件进入弹塑性变形阶段的内力和变形状态，因而能找出结构的薄弱环节。
时程分析法分为弹性时程分析法和弹塑性时程分析法两类。
第一阶段抗震计算（“小震不坏”）中，采用时程分析法进行补充计算，这时计算所采用的结构刚度和阻尼在地震作用过程中保持不变，称为弹性时程分析；
第二阶段抗震计算（“大震不倒”）中，采用时程分析法进行弹塑性变形计算，这时结构刚度和阻尼随结构及其构件所处的非线性状态，在不同时刻可能取不同的数值，称为弹塑性时程分析。弹塑性时程分析能够描述结构在强震作用下在弹性和非线性阶段的内力、变形，以及结构构件逐步开裂、屈服、破坏甚至倒塌的全过程。
采用时程分析法进行结构地震反应分析时，其步骤大体如下：
1）按照建筑场址的场地条件、设防烈度、震级和震中距等因素，选取若干条具有不同特性的典型强震加速度时程曲线，作为设计用的地震波输入。(www.xing528.com)
2）根据结构体系的力学特性、地震反应内容要求以及计算机存储量，建立合理的结构振动模型。
3）根据结构材料特性、构件类型和受力状态，选择恰当的结构恢复力模型，并确定相应于结构（或杆件）开裂、屈服和极限位移等特征点的恢复力特性参数，以及恢复力特性曲线各折线段的刚度数值。
4）建立结构在地震作用下的振动微分方程。
5）采用逐步积分法求解振动方程，求得结构地震反应的全过程。
6）必要时也可利用小震下的结构弹性反应所计算出的构件和杆件最大地震内力，与其他荷载内力组合，进行截面设计。
7）采用容许变形限值来检验中震和大震下结构弹塑性反应对应的结构层间侧移角，判别是否符合要求。
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