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地震作用下岩石的动态力学性质对岩体工程动态稳定性影响重大，开展其动态本构关系具有重要意义。论文围绕岩石动态本构和地震响应分析软件开发等两方面进行研究，发展了基于次加载面理论，能反映率效应、曼辛效应和棘轮效应的岩石动态本构模型，开发了包含人工边界、地震输入与高效计算等功能的并行软件;把岩石动态本构模型植入到了开发软件中;通过计算值与理论解、试验结果对比，证明了软件应用于岩体工程地震响应分析的可靠性;完成了滇中引水工程香炉山隧洞的地震动力响应过程模拟。具体内容如下: (1)地震荷载简化等幅循环荷载（简谐波）的原因:从正面，土动力学中，为分析大坝、地基的抗震液化情况以及土体的动力特性参数，常常将一个随机的地震荷载转化为等效的循环谐振荷载，通过线性累积损伤法、非线性累积损伤法及统计法等确定效循环谐振荷载次数;在岩石动力学中，往往把复杂的地震动时程展开为N个不同频率简谐波的组合，而这个简化的过程则是傅里叶谱。从反面，多个等幅循环荷载通过三角级函数法可以合成所需的给定工程特性的人工地震动时程。 (2)关于岩石动态本构模型主要分为两大类:一类基于动荷载下的应变率效应和损伤效应，称为“强度模型”，该模型在一定程度上可以较好地反映岩石的应变率效应及损伤效应，但却不能模拟岩石在循环荷载下的滞回圈及变形累积现象，且大部分是针对于高应变率的情况，如爆炸和冲击等。另一类是反映循环荷载下岩石的力学特性，称为“变形模型”，在模拟岩石在循环荷载下的动态响应具有很好的实用性，然而模型参数较多，参数确定存在较大的难度，物理意义不是很明确。次加载面理论的基本思路是假设在正常屈服面的内部存在一个与之保持几何相似的次加载面，当前应力点始终位于该加载面上，通过对次加载面模拟加卸载全过程的阐述，说明了该理论可较好地反映曼辛效应和棘轮效应，对于岩石在循环荷载下的力学特性，次加载面理论中应力点一直都在与常规屈服面保持几何相似的次加载面的假设就说明了该理论能较好地反映岩石在低于抗压强度时就能产生塑性变形的这一现象;基于Drucker-Prager准则，结合次加载面理论，建立了能反映岩石在循环荷载下基本力学行为的应力路径模型。 (3)基于传统Drucker-Prager屈服准则，引入了一种角隅模型，可以考虑岩石在三轴压缩状态下和在三轴拉伸状态下不同的强度特性，在此基础上，提出了能反映岩石实际抗拉强度的修正Drucker-Prager屈服准则，结合次加载面理论，构建了基于修正Drucker-Prager准则的次加载面应力路径模型。基于次加载面应力路径模型，在强度和弹性模量上考虑应变率效应，从而建立了岩石的动态本构模型。通过对动态加载和循环加卸载的模拟，发现该模型能较好地反映岩石的动力性质;对模型的特定参数C、u、x进行了敏感性分析;通过数值模拟与循环荷载试验进行对比，发现该模型能较好地描述岩石模型材料和玄武岩，说明该模型不但可以运用到岩石中，而且还能较好地运用到岩石动力学中。 (4)首先，基于Newmark法，简单推导了非线性问题动力运动方程的增量求解公式;其次，简单介绍了IRSM-DFEM程序基本框架，主要包括基础数学计算模块、数据管理模块、有限元内核模块等;最终，为完善程序，基于生死单元法，实现了岩体的开挖模拟，通过对地下厂房开挖过程仿真，得出的结果与Phase2软件的结果基本一致;此外，在程序中设置了瑞利阻尼，并分析了不同方法下阻尼系数对地下厂房主变室底板监测点动力响应情况的影响。 (5)推导了粘性边界和粘弹性边界的边界特性矩阵:边界阻尼矩阵和边界刚度矩阵，在此基础上，在模型两侧采用自由场边界，能较好地真实反映波的传播特性，为在静力平衡之后方便施加动荷载而使模型仍处于平衡状态，发展了静动力统一人工边界;相对于大质量法和大刚度法，应力时程输入法更能反映地震波在岩体工程中的传播特性;基于应力时程输入法，探讨了波在地下洞室群和夹层岩体中的传播特性;针对总体刚度矩阵的稀疏性，本文提出了修正了CSC存储方式，能较好地减少内存空间;对于方程组的求解，选择了Jacobi-PCG求解方法。基于OpenMP，在单元节点力计算和方程组求解方面实现了并行，结果表明，采用OpenMP并行计算策略能有效提高计算效率。 (6)针对于滇中引水工程香炉山隧洞，根据工程场地100年超越概率2％的地震动峰值加速度，基于基线校正和滤波，选择了Kobe波和汶川波作为地震荷载的输入;利用ISRM-DFEM程序对圆形洞室进行了开挖模拟，分析了采用线弹性本构和Drucker-Prager准则，隧洞周围监测点位移的变化;模拟了不同本构、不同输入的地震波、不同的输入方向对洞室围岩变形和频谱的影响。