由于黄土自身的动力易损性和黄土高原及其周边区域地震多发性,导致该区域在地震作用下多次发生滑坡、崩塌等斜坡失稳破坏,使得该区域内城市和重大工程潜在的地震致灾风险极高,其面临的地震安全问题将日益凸显。因此开展地震作用下考虑细观结构特性的黄土斜坡动力响应研究对于黄土高原地区重大工程建设与运营,地震灾害评估等方面都有着重要的现实和科学意义。本文综合运用现场取样、室内动静三轴试验和细观结构电镜扫描试验,结合数值模拟以及大型振动台试验等技术手段,基于细观结构特征探讨黄土的动力特性,对黄土斜坡的动力响应特征进行了分析,揭示了细观结构参数对黄土斜坡动力响应的影响规律。主要研究工作和结论如下:(1)开展不同含水率、不同围压的动三轴试验,结合细观结构测试,研究了水分、围压以及土体本身细观结构特征对黄土动力特性的影响。试验结果表明:随着含水量的增加,动剪切模量减小,阻尼比增大;随着固结围压增大,动剪切模量增大,阻尼比减小;土体本身细观特征对动力特性产生重要影响,架空孔隙的存在、颗粒大小的分布不均匀、颗粒间距较大、密实程度较差等因素会导致土体动剪切模量减小,阻尼比增大。(2)开展了大型振动台斜坡模型试验,结合土样细观结构特征,研究了黄土斜坡在地震作用下的一般动力响应特征和变化规律。结果表明:模型黄土比西吉地区的黄土孔隙度更小,孔隙多为中、小孔隙,颗粒形状更为“圆润”,土样的颗粒在各个方向上均匀分布。水平与垂直双向加载各点的加速度峰值略大于对应工况下单向加载各点的加速度峰值,该特征在输入地震波幅值较大的情况下表现得更为明显。随着输入地震荷载幅值的增加,PGA放大系数并不会一直随着地震荷载的幅值增加而增加。输入地震波的峰值时刻和幅值对试验中的斜坡模型发生失稳破坏的过程产生影响。(3)基于振动台试验模型,建立了比例为1:1的数值计算模型,改变模型的材料参数,研究了不同细观结构参数对黄土斜坡动力响应的影响。研究发现:在地震作用下,孔隙率越高、概率熵越高、分维数越高的土体其加速度响应峰值较小,土压力响应应力差比较大。西吉地区的黄土孔隙度高、平均面积大、形状系数较高的特点,孔隙类型以支架孔隙构成的中孔隙为主,使得该区域的黄土斜坡在地震作用下极易发生土体破坏,形成大规模黄土滑坡群。