地震作用下建、构筑物的动力响应是动力分析和抗震设计的重要内容，对地表结构的动力响应无论从试验、监测、分析上都取得了长足的发展。但对岩体、尤其是弱面控制下岩体的动力响应无论是地震波的传播机制还是分析方法都需要进一步完善。多数研究表明：岩体对地震荷载的动力响应是岩石与岩体弱面(断层、节理、自由面)两者响应的合成结果，而大部分的波衰减是由弱面效应造成的，且岩体的总体行为主要由大尺度弱面控制。因而研究岩体弱面波动效应，恰当地再现断层、节理、自由面及其行为对于工程安全具有重要意义。本文从研究弹性波在不同类型弱面、自由面上的弹性波传输效应着手，以求解波动方程、数值模拟为手段，研究了受弱面控制岩体的动力响应，以及地震响应位移的非线性演化过程，最终进行岩体动稳定性评价。论文的主要研究成果和研究工作归纳如下： (1)根据弹性波传播的几何射线理论，推导出地震波穿越岩层分界面、自由面、光滑分界面、线性节理面等岩体弱面时的波场分解及位移势场、位移场、能量场、应力场的透反射性能。以此为基础，研究了线性节理面、充填节理面的双重散射及透射性能，节理面非线性位移对弹性波传播的影响，系统的研究了各类岩体弱面在地震波传播中的散射及隔震性能。结果表明，虽然不同岩体弱面对地震波的散射原理不同，但地震波穿越弱面时均产生波场的分解，导致振幅衰减、振动强度降低，持续时间增加，与其它弱面不同，可滑动弱面(节理)的散射性能还与入射波的频谱、界面上的非线性位移有密切关系。 (2)根据弹性波传播中的透射波场，以离散单元法模拟节理面，采用波场等效法研究了单条节理(有厚度)的刚度参数等效问题；推导出分布节理岩体对岩体弹性参数的改变，对地震波传播中的各向异性衰减作用；从经典弹塑性本构模型出发，研究了地震波传播中弱面产生非线性的原因，利用相空间重构、分岔理论研究动力系统在动荷载作用下的非线性演化过程，发现地震诱导下岩体的演化具有结构性，受不同结构面控制的块体演化路径各不相同，非线性的演化过程具有混沌效应，动力系统中的鞍点存在且由系统本身决定，与动荷载的形式无关。 (3)地震波传播具有自由面效应，采用射线法重构单自由面的波场，利用波场叠加推导出单自由面放大效应的射线理论解，并借助数值模拟研究了不同倾角双自由面的共同影响。研究表明这些自由面均会产生振动放大效应和节律现象，其程度依赖于地震输入的波形，频谱；对地下洞室形成人工自由面的动力响应进行了系统的因素分析，并以弹性理论研究了抗震、隔震措施；结果表明：由于自由面的存在，自由面附近岩体的振动强度被放大，振动参量的动力特性被改变，若强度足够大，地震波引起的应力挠动散射会引起层裂现象，文中对任意波形入射引起层裂现象的条件进行了探讨。 (4)采用信号频谱分析技术，对地震波时程响应进行傅里叶变换、小波变换分析动力时程响应，分析、识别断层、节理、自由面体系对地震动频谱、幅值、持续时间的影响，实现了地震动力响应的频带分析，研究了受弱面效应和自由面效应影响下岩体的振动频谱特征。采用Matlab语言编制了地震信号分析工具箱，将岩体．结构面体系作为动力系统，根据质点的强迫时程响应提取体系的自由振动信息，进行模态参数识别。根据地震荷载的统计性，分析了加卸载响应比法的适用性，将其与岩体的动稳定状态相联系，对受结构面控制的岩体动稳定性表述方法进行了有益探讨。 (5)将弹性波传播中的弱面效应、自由面效应以及二者共同作用导致的岩体振动效应理论应用于工程实践，分析了白鹤滩柱状节理岩体的动力响应规律，两家人滑石板顺层岩质边坡稳定性与两家人水电站地下洞室群抗震稳定性分析中。