中文摘要：

复杂场地的地震动放大效应一直是地震工程关注的重要研究课题。本项研究将饱和土视为两相饱和多孔介质,首次将Biot动力方程引入到复杂局部场地或局部不规则场地的地震动研究中，建立二维和三维场地或局部场地为含饱和多孔介质时地震波散射或局部放大效应问题的解析解。这些解析解可以更真实地描述河谷中存在饱和软土层这一重要的地质条件对地震动的影响；加深对含饱和多孔介质的不均匀场地的地震动特性的本质和物理机制的认识；定性和定量地分析考虑饱和多孔介质情况下影响复杂的局部场地或局部不规则场地地震动特性的因素；同时为各种数值方法提供其正确性、精度和收敛性的判断依据。

结论摘要：

以Biot的两相饱和多孔介质动力方程为基础，利用波函数展开方法，率先给出了含饱和土的复杂的局部场地对地震波散射问题的一系列解析解，其成果如下 1）饱和土半空间中圆弧形凹陷地形对平面SV波的散射问题的解析解答； 2）弹性半空间中具有圆弧形饱和土沉积层的沉积谷场地对平面P波散射问题的解析解； 3）具有饱和土沉积层和水的河谷场地对平面P波和SV波散射问题的解析解； 4）三维半球形凹陷饱和土场地对平面P波和SV波散射问题的解析解； 5）三维半球形饱和沉积谷场地对平面P波和SV波散射问题的解析解； 6）饱和土沉积谷场地对平面Rayleigh波的散射； 7）圆弧形层状沉积场地对平面瑞利波散射的解析分析； 8）半球形饱和土沉积谷场地对入射平面Rayleigh波的三维散射问题的解析解 ； 9）半球形单相介质沉积谷场地对入射平面Rayleigh波的三维散射解析解。利用上述建立的方法对影响复杂场地地震响应的因素入射波形、入射波频率、孔隙比、二维和三维地形等进行了地震响应的计算分析，得到了一些对工程有益的结果。