基于大型通用有限元分析软件ANSYS,分别建立成层地基土、上部结构以及土-桩-上部结构耦合体系的有限元分析模型,在时域范围内研究各体系在不同频谱特性地震波激励下的振动响应特性。1、地基地震响应分析采用粘弹性人工边界模拟地基土边界效应,选用Drucker-Prager土体本构模型模拟土体的非线性,建立成层地基土有限元分析模型,针对不同频谱特性基岩地震波进行正演计算,基于傅里叶变换法,研究地震波正演前后的频谱特性,并对比研究场地土对不同频谱特性地震波的过滤与放大效应。2、上部结构地震响应分析基于传统上部结构地震响应分析方法,假定基础刚性与地基固定连接,改进传统地震输入方式,将天然基岩地震波经峰值修正并对场地土进行正演计算,基于正演计算结果,分别研究框架、框架-剪力墙上部结构在不同频谱特性地震激励下的振动响应特性,并分析结构刚度、结构阻尼以及地震波频谱特性对结构振动加速度响应、位移响应以及结构变形、层间位移角的影响。正演后地震波考虑了地基土的滤波效应,可以较真实的表达地震波输入结构的能量耗散。3、土-桩-上部结构动力相互作用分析合理选用相容单元模拟土、桩、基础及上部结构,采用粘弹性人工边界模拟地基土边界,建立土-桩-上部结构耦合整体有限元模型,研究框架上部结构以及框架-剪力墙结构在不同频谱特性地震激励下的振动响应,并与不考虑相互作用时的地震响应结果进行比较,讨论土-桩-上部结构相互作用对上部结构地震响应的影响。改变桩体长度以及地基土弹性模量,针对不同特性地震波输入,考察在动力相互作用分析时桩长以及土体性质对上部结构地震响应的影响。