【摘 要】
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"一带一路"倡议推动着沿线国家和地区重大基础设施工程的建设，然而这些地区又多分布着盆地和山脉地形，且近几年沿线地区地震频发，其中多为危害严重的浅源地震，这种地质环境对工程建设极为不利。然而，在以往关于局部不规则地形的地震动研究中，震源均被假定为平面波。这种假定在震源距较大时，是相对合理的，但对于浅源地震来说，震源距通常较小，入射波的曲率影响不能忽略，此时应采用球面波来模拟震源。但是目前关于球面波入
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"一带一路"倡议推动着沿线国家和地区重大基础设施工程的建设，然而这些地区又多分布着盆地和山脉地形，且近几年沿线地区地震频发，其中多为危害严重的浅源地震，这种地质环境对工程建设极为不利。然而，在以往关于局部不规则地形的地震动研究中，震源均被假定为平面波。这种假定在震源距较大时，是相对合理的，但对于浅源地震来说，震源距通常较小，入射波的曲率影响不能忽略，此时应采用球面波来模拟震源。但是目前关于球面波入射下局部不规则地形的地震动研究极为匮乏，无法为实际工程抗震设计提供更为准确可靠的指导参数。因此，本文以"一带一路"路线中常见的沉积盆地和山体地形为例，采用间接边界元法(IBEM)并结合层状黏弹性半空间反轴对称(柱面SH波)和轴对称(柱面P-SV波)精确动力刚度矩阵，对球面波作用下盆地和山体附近的地表地震响应进行数值计算。具体工作如下：
首先，在柱坐标系下建立层状黏弹性半空间反轴对称和轴对称精确动力刚度矩阵，以此为基础可直接求解出层状半空间场地球面波自由场动力响应，充分发挥该刚度矩阵在求解有关层状半空间场地问题的优势；其次，将层状半空间斜面均布荷载动力格林函数作为基本解来构造盆地(山体)闭合域和半空间开口域内散射波场。该格林函数能够很好的适应不规则边界，且计算结果收敛性好、稳定性高；然后，通过将本文方法的退化结果与已发表论文结果进行对比，验证提出方法的正确性；最后，以均匀半空间和基岩上单一岩层中三维盆地(山体)地形为例进行数值计算，着重探讨球面波入射下不规则地形几何参数、震源位置、外部半空间动力特性和入射波频率等因素对复杂局部地形动力响应的影响。
计算结果表明，球面波入射下，盆地深度、山体高度、震源位置、基岩和单一岩层剪切波速比和入射波频率等因素均会对不规则地形附近地表的地震动产生明显影响；沉积盆地和山体内部会聚集大量地震能量，在盆地和山体内部地表形成明显的局部"聚焦效应"；层状半空间场地与均匀半空间场地对地震波的散射效应有着本质区别。球面波作用下，层状半空间中复杂地形的地震响应是由局部地形自身动力特性、层状半空间动力特性以及两者间动力相互作用决定。
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