多次震害调查结果表明,局部凸起地形对震害强度、空间分布及地震动传播有着显著影响,尤其是陡坡斜坡顶点和缓坡台塬区域相较于平面自由场地存在着明显的放大作用。我国的山地面积约占国土面积的三分之二,广泛分布的山地环境衍生出了空间形态各异的山地城市,有较多建筑建造于山顶和山坡上,为保障山区人民的生命财产安全,必须在建筑选址与工程地震动参数设计中详细考虑局部凸起地形对地震动的影响。从San Fernando地震到芦山地震,多次观测记录中可见山地地形所在位置往往表现为烈度异常区域,国内外学者基于记录分析、解析分析及数值模拟方法对上述现象进行了详细的研究,目前已经形成部分定性结论。然而针对凸起地形效应的定量分析仍需进一步探讨。本文引入放大因子用以表征地形效应,将复杂的山脊地形模型简化为双层介质凸起斜坡地形,基于显示有限元方法,定量分析SV、SH波入射下斜坡角度、土层厚度、土层与基岩阻抗比以及观测位置对局部凸起地形效应的影响,并对自贡地形台阵进行了记录与模拟的对比分析,本文主要内容如下:1、研究了SV波入射下斜坡角度、土层厚度、土层与基岩阻抗比以及观测位置对局部凸起地形效应的影响。研究结果表明:斜坡产生的次生面波是造成斜坡场地与一维土层地震动差异的根本原因。覆盖层厚度大于1/4坡高或斜坡角度大于45°时,双层介质斜坡台塬位置地震动效应相较一维土层存在明显放大,其放大倍数随角度和土层厚度增加而增大,随到坡顶点距离增大而减少,随土层与基岩的阻抗比的增大而减少,且于坡顶点取到放大因子最大值,最大放大因子为一维土层放大倍数的2.3倍。2、研究了SH波入射下斜坡角度、土层厚度、土层与基岩阻抗比以及观测位置对局部凸起地形效应的影响。研究结果表明:SH波在覆盖层中产生的多次反射波是斜坡场地与一维土层地震动存在差异的根本原因。覆盖层厚度小于1/4坡高且斜坡角度小于60°时,双层介质斜坡台塬位置地震动效应相较一维土层存在明显放大,放大因子随土层厚度增加而减小,随到坡顶点距离增大而呈现周期性变化,且其周期随观测点距离的增大而增大。当土层较薄时,斜坡角度对地震动效应的影响大于阻抗比,土层变厚时则相反。在缓坡条件下取到放大因子的最大值,为一维土层放大倍数的1.93倍。3、以自贡地形台阵为研究对象,根据各台站所处位置的场地条件通过自编程序划分网格并建立模型,运用显式有限元方法模拟了脉冲在自贡地形中的传播,基于传统谱比法将二维与三维数值模拟得到的放大因子曲线分别与汶川地震和资中地震记录进行对比分析。通过分析可知,地震波入射角度及震中距是导致两次地震记录谱比结果不同的主要原因。此外,由于真实地形中土层台站的介质成分复杂,土层台站三分量放大因子对应频率不同,表现为f EW<f NS<f UD。二维与三维模拟均能在一定程度上反映自贡地形台阵的场地效应,尤其是在低频区域模拟结果和记录观测结果较为吻合。对比同高程台站数据可知,斜坡坡脚处减弱了地震动幅值,且距离坡脚越近,该减弱特征越明显,实际观测对比中表现为坡顶地震动的放大。