柳国环， 黄伟纬， 李鑫洋

(天津大学 建筑工程学院，天津 300350)

1 引 言

当前国内水域环境下长大工程日趋增多，如翔安海底隧道(海域段长4.2 km)和港珠澳大桥海底隧道(海域段长5.6 km)等。长大结构地震反应分析的科学性依赖于地震动输入的合理性，地震动输入的合理性又直接体现在场地因素对地震动的影响。对于水域长大结构抗震研究，需要考虑地震动输入在不同位置的差异性，即空间变异性[1]。因此，准确反映场地特性的空间相关多点地震动场对水域长大结构的地震响应分析至关重要。

关于场地因素的地震动场研究，Trifunac等[2-4]率先采用Fourier-Bessel级数展开法研究SH波在圆弧状峡谷和沉积河谷地下的散射。袁晓铭等[5]给出了圆弧形凹陷地形对平面SH波散射问题的级数解答。Cao等[6,7]采用波势函数展开法得到了P波和SV波入射凹陷地形的波函数解析解；梁建文等[8,9]研究了P波和SV波入射圆弧形沉积谷场地下的动力响应。此后，众多国内外学者[10-13]对更加复杂地形的地震波场做了进一步的研究。柳国环[14,15]研究了SH波入射非均匀介质V形和圆弧形峡谷的多点地震动模拟方法，引入第二类分层效应，并开发了相应的多点地震动模拟程序。该研究在本质上考虑的是单相介质地震波场，并不完全适合水域长大结构的抗震研究，但为更加复杂覆水场地地震动理论研究奠定了基础。对覆水场地地震动模型进行研究，需要在单相介质地震动研究的基础上引入Biot理论[16]，并考虑场地非平坦效应。……