局部复杂场地对地震波的散射一直是地震工程领域中的一个重要问题,也是结构考虑抗震设防时的一个基本问题。自上世纪70年代以来国内外众多学者采用不同方法对该问题进行了广泛研究,但多是将岩土体等效为各向同性介质,忽略了岩土各向异性的特质。当考虑天然岩体在沉积和风化过程中表现出明显的水平和竖向弹性参数间的差异时,采用横观各向同性(TI)介质力学模型则更为符合实际情况。本文在以往研究的基础上,以改进的斜面荷载动力格林函数为核心解,建立了间接边界元方法(IBEM),并以层状TI半空间中三维沉积和凸起地形为例,研究了局部复杂地形对地震波的散射问题,所做工作主要如下:首先,在频域中利用势函数法结合Fourier展开和Hankel变换,推导出了层状TI半空间中集中荷载动力格林函数;进而,利用曲面积分将其转换为斜面荷载下的动力格林函数,然后建立IBEM用来求解局部复杂场地的地震波散射问题;最后,主要研究了材料各向异性程度、沉积层深度和山体形状等因素对半空间中三维沉积盆地和凸起山体地表响应的影响。结果表明,改变TI材料参数、沉积层深度和凸起形状等因素均会造成场地动力特性的改变,进而使得地震波入射下场地位移放大效应有所不同。当入射波频率小于0.25时,材料各向异性程度对地表位移影响甚微,当频率达到0.5以后,材料各向异性程度对幅值的影响逐渐显现出来;浅层沉积对周围土层的散射效应较弱,但随着入射波频率的增加,浅层沉积地形的位移通常达到了最大值;高斯形山体山脚处的位移较周围地表位移小,而对于较“胖”的山体如抛物面形和半椭球形山体,当qSV波和SH波入射时,山脚处的位移幅值通常能高出周围地表位移40%~60%。