核能作为一种清洁、高效的新兴能源,为解决全球的能源危机提供了可靠地途径。我国的核能发展空间很大,积极发展核电对缓解我国的电力问题提供了保证。核电具有其自身的优越性,但核电结构一旦发生破坏导致的后果是非常严重的,这样的先例已经在一些国家发生。为保证核电结构的安全性,避免核电结构发生破坏导致核泄漏,分析地震等自然因素导致核电结构破坏是非常重要的。结构和场地复杂性、结构-地基动力相互作用及地震荷载施加等问题都需要在核电站结抗震分析中综合考虑。考虑到天然场地往往存在软弱夹层,多呈层状分布,为了使计算分析更接近实际情况,分析研究层状地基对核电结构地震响应的影响非常关键。本文基于精细积分算法,分别推导了二维和三维情况下层状地基动力刚度矩阵的计算方法,建立了基于精细积分法的层状地基动力精细化模型。对于二维层状地基动力模型,为验证精细积分算法的可靠性,研究分析了由高速列车运动引起地面震的动辐射问题。分析了列车荷载作用下,自由场地地面的动力响应,为分析列车引发振动问题提供了有效方法。同时分析了荷载引起的刚性基础震动问题,结果与时域内边界元方法进行了对比验证了精细积分法的可靠性。考虑层状地基动力模型与上部核电厂房的相互作用对计算结果的影响,对于上部核电厂房采用集总参数模型进行简化。本文结合精细积分算法和傅里叶变换将层状地基的波动方程转换为频率-波数域内的常微分方程进行求解,获得层状地基的动力刚度以及自由场地地面响应的频域解。精细积分法不但可以精确求解层状地基中波的传播问题,而且可避免普遍采用的传递矩阵法中面临的指数溢出问题。将获得的地面动力响应及动力刚度频域解经傅里叶逆变换转换到时间-空间域,最终获得时域解。文中对分别基于有限元的直接发和基于精细积分算法的子结构法对不同地基情况下楼层反应谱进行对比分析,显示了精细积分算法对于计算分析层状地基对核电结构地震响应影响分析的有效性,阐明了复杂层状分布地基对核电厂房楼层反应谱的影响。计算分析发现,均质场地条件下核电站厂房的楼层反应谱峰值较复杂层状地基较小,故假设地基为层状地基进行设计更为安全。基于精细积分法的层状地基模型较基于有限元法的有限地基模型更能体现楼层反应谱随激振频率变化的趋势。