越来越多的水利工程正在运行或已投入使用,而水利工程有一大特点:一旦失事,后果严重,对下游保护区的影响程度与范围都是极大的,它们的安全至关重要,而我国大坝所在地多处地震带,因此,研究大坝在地震荷载作用下的动力响应及破坏机制对大坝安全是十分必要的。同时,在重力坝建成并运行了一定的时间之后,上游坝前会慢慢积累并形成一定厚度的淤积层,而淤积层的厚度及其物理性质的改变会在地震过程中坝体的动力响应产生一定程度的影响,将地震作用下的重力坝—库水—淤积层—地基作为一个较为复杂的系统考虑,系统内各部分构成了一个互相作用、互相影响,才能准确的分析地震过程中坝体的力学特性与动态响应,所以本文对以下内容进行了研究和分析:(1)地震作用下,重力坝—库水—淤积层—地基系统的相互作用属于典型的流固耦合现象,结构的变形和运动会影响库水的变形和运动,反过来,库水的运动和变形也会对坝体结构的运动产生一定的影响,本文对流固耦合的原理以及其相关理论进行了介绍。(2)为了了解地震作用下坝体的动态响应和损伤形式,对地震作用下重力坝—库水—淤积层—地基系统流固耦合模型进行分析,重点分析了坝体加速度、位移以及动水压力,并对地震作用下重力坝坝体易出现损伤和裂缝的位置进行了讨论。结果表明:在地震发生时,坝体最容易开裂同时也是拉应力最大的位置在坝踵以及坝颈上下游处。(3)主要研究了系统中淤积层的存在及其物理性质对坝体地震作用下的动态响应所产生的影响,首先对在地震作用下有无淤积层的流固耦合模型进行对比和分析,在这个基础上对淤积层不同厚度所产生的影响进行研究,最后,对淤积层的不同密度所产生的影响进行研究,主要对坝体的位移、加速度、动水压力等结果进行比较和分析,结果表明:淤积层的存在能在一定程度上降低坝体的地震响应,对重力坝的抗震安全是有利的,并且随着淤积层密度的增加,坝体的动力响应减小。