沉积谷地作为一种典型的局部场地,对地震动的放大作用在现实生活中已经得到了充分的证实,因此沉积谷地作为常见的局部场地一直是国内外学者密切关注的科研课题之一,探索这方面的研究具有深远的理论意义。本文通过利用间接边界元方法,求解了层状弹性半空间中沉积谷地对斜入射平面波三维散射的频域解答,并分析了沉积谷地对入射平面波的二维散射与三维散射之间的差异,讨论了水平入射角度对地表位移散射影响,并以基岩上单一土层为例讨论了土层刚度和土层厚度对地表位移的影响;同时在频域基础上,利用了傅里叶逆变换方法,研究了沉积谷地在Ricker波入射下的时域散射问题,通过具体的参数也分析了水平入射角度、土层刚度以及土层厚度等因素对时域散射效应的影响。研究结果表明,三维散射与二维散射之间存在本质差别,不能简单地将斜入射平面波分解到沉积谷地横截面的面内方向和面外方向,然后按平面内和平面外问题进行单独计算叠加。水平入射角度、土层刚度和土层厚度等参数对地震动的放大作用有重要的影响。随着入射方向与沉积谷地轴线夹角的逐渐增大,水平方向位移和竖向位移有明显的变化;基岩与土层刚度比对沉积附近地表位移幅值有着较大的影响,但对位移的空间分布影响较小;土层厚度变化,不仅影响地表位移幅值的大小,还会改变地表位移的空间分布。在时域散射效应中,沉积内振动持续时间比沉积外要长,水平入射角度、土层刚度和土层厚度对其地震动有明显的影响。