岸塔式进水塔是镶嵌在L形地基上,既可充当泄洪、排沙的泄水建筑物,也可用于供水、灌溉和发电的引水建筑物,是泄水和引水系统中的首部建筑物。进水塔设计的好坏,不仅关系到其本身功能的发挥,还涉及整个引水系统的运行。与仅靠自重维持稳定的大坝相比,岸塔式进水塔依靠自重和塔背岩体支撑共同维持稳定,只要岸塔式进水塔基底应力在岩体的允许应力范围之内,塔体就不致发生整体失稳。因此岸塔式进水塔一般不需验证其建基面抗滑稳定,最关心的就是结构的抗震性能。岸塔式进水塔抗震性能主要是研究结构-地基的动力相互作用,本文采用人工边界尤其是粘性边界和粘弹性人工边界分析进水塔与地基的动力相互作用。与一般结构-地基动力相互作用研究不同,岸塔式进水塔除了要考虑基底与结构的动力相互作用,还应分析塔背基岩与进水塔结构的动力相互作用。以往的抗震分析多采用无质量地基固定边界模型,该模型引入了不真实的反射地震波。为了消除固定边界虚假反射地震波的影响,针对岸塔式进水塔特有的结构形式,开展了一系列的研究工作：(1)对结构-地基动力相互作用研究方法进行了系统深入的总结与综述；基于人工边界实现过程与理论基础,重点分析了粘性人工边界和粘弹性人工边界模型及其各类改进理论,并对Lysmer、Deeks、廖振鹏、刘晶波和杜修力等人工边界进行评述。(2)介绍固体介质、流体介质及液固两相饱和介质动力分析有限元方法以及进水塔动力分析方法,并通过两相介质耦合算例分析粘弹性人工边界和固定边界计算结果的差别。(3)为真实模拟结构-地基动力相互作用,对地震波数据进行处理并实现了粘弹性人工边界和粘性边界地震波数据的输入。(4)基于有限元软件ABAQUS二次开发功能,编写UVE.for (User subroutine to define viscous elements)、UVEE.for (User subroutine to define visco-elastic elements)程序实现了粘性人工边界和粘弹性人工边界,并将其与隐式有限元结合,应用于岸塔式进水塔动力分析中。(5)由于岸塔式进水塔是镶嵌在L形地基上的建筑物,因此分析波动方向对结构的动力影响十分必要,推导了P波和SV波斜波入射公式,采用算例验证了其正确性并分析地震作用方向不同对进水塔结构的影响。(6)针对岸塔式进水塔特有的结构形式,分析塔背回填高度对进水塔结构的影响,并采用弹塑性损伤模型分析结构在强震作用下的开裂和应力重分布情况。(7)进水塔结构主要由塔体和拦污栅框架结构组成,与塔体刚度相比,拦污栅框架结构为柔性体系。在强震激励作用下,柔性的拦污栅框架结构与刚性塔体的相互作用不可忽略,因此连接拦污栅框架和塔体的水平纵撑将是整个进水塔结构最薄弱部位。将水平纵撑优化为盖板可有效降低纵撑部位的应力集中,协调整个结构体系刚度的差异。优化方案对进水塔结构整体的抗震设计非常有利。本文通过对ABAQUS的二次开发,实现了粘弹性人工边界和粘性人工边界。数值结果表明人工边界较固定边界计算结果更合理精确。同时,由于岸塔式进水塔是镶嵌在L形地基上,塔背回填高度及地震波动方向对进水塔结构应力变形影响明显,采用弹塑性损伤模型能更真实模拟进水塔结构的应力分布情况,研究结果对类似工程选择合理高效的塔体体型,建立相应的结构安全评价准则具有一定的学术意义和实用价值。