地下结构的地震响应分析实质上是求解地下结构与围岩介质的动力相互作用问题。近几年发展起来的比例边界有限元法(SBFEM)在模拟无限介质方面具有边界元法仅需离散边界且远场辐射条件自动满足的优势,在数学处理上又具有有限元法(FEM)简洁、方便而无需求解基本解的特点。本文致力于将传统有限元在处理复杂结构和结构非线性响应方面的优势和比例边界有限元在模拟无限介质方面精度高、数学处理方便的优势结合起来,发展一种可用于地下结构地震响应分析的FE—SBFEM频域耦合方法。本文根据上述思想编制了相应的FEM—SBFEM耦合方法计算程序。 论文共分六章,第一章介绍了论文课题提出的背景、研究意义和结构—无限地基动力相互作用的发展过程。 第二章详细介绍了结构—无限地基动力相互作用的子结构分析方法的基本理论、基本概念及其计算方程。 第三章详细阐述了SBFEM的基本思想和特点,介绍了弹性无限域问题SBFEM的基本方程及其数学实现方法,最后总结了SBFEM在实际应用中的优点及局限性。SBFEM不仅适用于求解无限域问题,而且适用于有限域问题;不仅适用于频域问题,而且适用于时域问题。 第四章是对SBFEM的验证。利用SBFEM求出的无限介质动力刚度阵,计算了谐波SV波水平入射下的圆形孔洞周边的动位移和动应力,并与该问题的解析解进行比较。结果表明,利用SBFEM计算的结果和解析解是比较吻合的,从而验证了SBFEM的精确性。 第五章结合具体算例进行了分析计算。利用SBFEM计算了地下结构的地震响应,并重点计算了复杂不均匀地层中地下结构的地震反应。根据本文的研究成果,对复杂不均匀地层中地下结构地震响应的特点获得了深入的认识。 第六章是文章的结论与展望。