地震和爆炸等动力荷载作用下地下结构与岩土介质的动力相互作用不容忽视,形成土与结构动力相互作用问题,采用频域或者时域内的整体法或者子结构法求解。该类方法引入人工边界将土-结构系统分为有限域和无限域两部分。有限域是结构(子结构法)或者是结构及其附近岩土介质(整体法),采用有限元法模拟。无限域被截去,采用人工边界条件模拟。基于无限域模型建立的人工边界处力与位移间的动力刚度关系及其时域实现是一种有效的人工边界条件。薄层法和比例边界有限元法等空间半离散方法能够获得动力刚度矩阵满足的方程。动力刚度矩阵的连分式展开是求解动力刚度方程的有效方法。对于土体无限域模型为刚性基岩表面水平成层介质情况,现有的连分式不能有效描述动力刚度矩阵。本文针对出平面波动问题,提出一种无限成层土体动力刚度矩阵的连分式,以此为基础建立了高精度人工边界条件,发展了地震动输入方法,通过数值算例验证了方法的有效性。具体研究工作如下:1、无限成层土体动力刚度矩阵模拟的连分式方法借鉴薄层法和比例边界有限元法沿人工边界离散化的思想,推导得到无限成层土体动力刚度矩阵满足的方程。提出一种新的无限成层土体动力刚度矩阵的连分式,通过将其逐项代入动力刚度矩阵方程及其残余方程确定连分式系数。与现有动力刚度矩阵的高频连分式和双渐近连分式进行比较表明,现有高频连分式精度较差;现有双渐近连分式通过适当选择高频连分式和低频连分式的构成比例能够在全频段具有良好的精度,但该比例值难于确定,不合适的比例值将降低双渐近连分式的精度;提出连分式的精度通常高于最优比例值下双渐近连分式的精度。2、基于动力刚度矩阵连分式的高精度人工边界条件动力刚度矩阵连分式描述的力-位移关系作为高精度人工边界条件,可以直接应用于内源荷载作用下土与结构动力相互作用的频域整体分析。通过引入辅助变量将动力刚度矩阵连分式描述的力-位移关系转化为辅助变量的时间一阶常微分方程系统,形成高精度人工边界条件,可以应用于内源荷载作用下土与结构动力相互作用的时域整体分析。动力刚度矩阵连分式与有限域土体的频域有限元方程耦合,凝聚得到土与结构交界面的动力刚度矩阵,相应的力-位移关系形成高精度人工边界条件,可以应用于内源荷载作用下土与结构动力相互作用的频域子结构分析。3、基于高精度人工边界条件的地震动输入方法针对土与结构动力相互作用整体分析的高精度人工边界条件,发展了刚性基岩地震动的输入方法,分别给出以绝对位移和相对位移作为未知量的地震动输入公式。理论推导和数值试验表明,频域和时域整体分析情况下,绝对位移公式和相对位移公式是等价的。