梁建文， 吴孟桃， 巴振宁*

1 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室， 天津 300350 2 天津大学土木工程系， 天津 300350

0 引言

震害调查和强震观测表明：局部地形(如凹陷、沉积和凸起)显著影响地震动的幅值及空间分布(张建毅等, 2012).而近年来，众多超高复杂建筑、重大交通工程和大型水利设施等不断出现，这些位于场地条件复杂地区的防震减灾工作亟需精确可靠的地震动参数.因此开展场地地震动局部地形效应研究具有重要的理论价值和巨大的社会效应.

局部场地地震效应，实质上是场地对弹性波的散射问题，近40年来，引起了国内外学者的重点关注.研究手段主要包括波函数展开解析解(Lee, 1984；袁晓铭和廖振鹏, 1993)和各种数值求解方法，例如有限元法(景立平等, 2005；宋贞霞和丁海平, 2013)、有限差分法(廖振鹏等, 1981；Zhang and Chen, 2006)、谱单元法(Komatitsch et al., 2004；周红等, 2010)、边界元法(Fu and Wu, 2001；Ge et al., 2005；梁建文和巴振宁, 2007)、广义R/T递推传播矩阵法(Chen, 1990, 1995；Ge and Chen, 2007)、离散波数法(Bouchon et al., 1989；Fu and Bouchon, 2004)和各种逼近方法(Fu, 2005；Hu et al., 2009；Yu et al., 2010； 管西竹等, 2011；Yu and Fu, 2012, 2014；陈高祥等, 2017).

从地形散射机理来看，依据入射波方向与地形轴线的关系可分为二维散射(入射波场与地形垂直)和三维散射(入射波场与地形不垂直).前者自Trifunac(1971)开创性地给出半圆凹陷地形对均匀半空间SH波的散射后，Wong和Jennings(1975)、Sánchez-Sesma和Campillo(1991)、Yuan和Men(1992)、杜修力和熊建国(1993)、刘晶波(1996)、Fu和Wu(2001)、Fu等(2002)、李伟华和赵成刚(2004)、梁建文等(2006)、Tsaur(2011)、Gao等(2012)、陈少林等(2014)、Lee和Liu(2014)、巴振宁等(2017)、Shyu等(2018)、高玉峰(2019)等相继对常规局部地形地震散射影响进行了大量深入研究.相对于二维散射，地形对三维地震波散射的研究成果还较少，主要有Sánchez-Sesma等……