以港珠澳大桥工程西人工岛为研究对象,首先针对自由场分析模型讨论了自由场边界效应对场地地震反应的影响。在此基础上,采用闫静茹建立的人工岛数值模型,分析了自由场边界效应对人工岛场地的地震反应的影响,进而对比分析了在水平单向输入、水平双向输入和三向输入地震动时,人工岛的三维非线性地震反应。主要工作和成果如下:1.对比分析了自由场边界效应对人工岛下卧层自由场及人工岛场地的动力反应的影响,发现考虑自由场边界效应后,自由场地及人工岛场地沿地表观测线的峰值加速度会偏大,沿深度方向峰值加速度呈现逐渐增大的趋势,而不考虑自由场边界效应时,自由场地基人工岛场地沿深度方向峰值加速度出现先增大后减小的现象,这与实际情况是不相符的。修筑人工岛后,人工岛地表的峰值加速度小于相应的自由场地情况,其傅氏谱值也小于自由场地,因此人工岛的加固效应使场地的振动能量减小了。同时发现,软土场地会过滤掉大部分高频成分,仅保留低频成分,并且对低频地震动放大效应要较为明显一些。2.对比分析了不同工况下,自由场边界效应对人工岛场地的峰值位移及震陷的影响,发现自由场边界效应对人工岛场地水平X向影响不明显,但对Z向峰值位移分布规律影响较大。考虑自由场边界效应时,人工岛场地的水平峰值位移会偏大。自由场边界效应对人工岛场地的震陷分布影响较大。并且,考虑自由场边界效应后场地的震陷量会偏大。3.考虑自由场边界效应后,桩墙产生最大应力的位置与不考虑自由场边界效应时基本一致,都是出现在桩墙椭圆柱长轴两端曲率较大的位置,并且,考虑自由场边界效应后,桩墙的最大应力值会偏大,这种效应对水平双向输入时尤其明显。三种工况下,自由场边界效应对桩墙X向峰值位移影响较大。其中,考虑自由场边界效应后,桩墙沿桩身深度方向,X向的位移变化较小;不考虑自由场边界效应时,桩墙沿桩身深度方向,X向的位移变化较大。同时发现,桩墙沿短轴方向整体变形较大,易失稳,应加强人工岛的护坡设置,保证人工岛的稳定性。