珊瑚岛礁几乎是我国在南海疆域唯一的陆地国土类型,人造岛礁工程和岛上建筑结构一旦由于地震等自然灾害出现损坏,将对南海区域的经济发展、科研活动和地区安全造成不利影响。本文以岛礁-海水系统为研究对象,建立了岛礁-海水系统动力相互作用分析模型,研究了岛礁-基岩场地和岛礁-珊瑚砂场地的地震动场分布规律和地震反应特性。主要研究工作和成果如下:（1）采用基于声流体有限元法的流固耦合算法对岛礁-海水系统近场模型进行数值模拟,介绍了该流固耦合算法的原理与建模方法。基于势流体理论和Bessel级数展开,推导了一种环形水箱动水压力的理论解,并利用该理论解对本文流固耦合算法的准确性进行验证。（2）基于流体波动理论,提出一种空间解耦的应力型流体介质动力人工边界条件,并实现其在通用有限元软件中的集成,进一步将其应用于岛礁-海水系统近场模型中流体域的截断边界处,以吸收海水介质中的外行散射波。（3）发展了适用于岛礁-海水系统的地震波动输入方法,首先推导得到地震波斜入射下海域场地自由波场的时域解析解,通过人工边界子结构的动力分析,将自由波场转化为等效输入地震荷载,从而实现岛礁-海水系统中的地震波动输入。（4）基于本文发展的流体介质动力人工边界和适用于岛礁-海水系统的地震波动输入方法,及流固耦合算法与固体介质人工边界条件,通过自编程序结合通用有限元软件,建立了岛礁-海水系统动力相互作用模型与时域整体分析方法。（5）建立了典型岛礁-海水系统二维与三维动力相互作用有限元模型,开展大规模数值模拟,分析了岛礁基岩场地地震动场的分布规律和动力反应特性,得到典型岛礁基岩场地的地震动峰值放大系数和加速度反应谱等关键地震动参数,研究成果已被相关工程设计部门所采纳,为我国南海岛礁的地震动场评估和岛礁工程的抗震设计提供理论支持。（6）发展了一种适用于岛礁珊瑚砂材料的非线性动力本构模型,基于通用有限元软件的二次开发,编制了相应的动力本构子程序。在此基础上,进行了岛礁-珊瑚砂场地非线性地震反应分析,研究了珊瑚砂层对岛礁场地地震反应的影响,获得了大震作用下典型岛礁-珊瑚砂工程场地的地震动场分布规律和动力反应特性。