局部场地条件显著影响着地震动的工程特性并进而影响着震害的程度与分布，研究复杂层状场地的动力响应，在理论和实际工程中均有十分重要的意义。本文的研究旨在建立复杂层状场地动力响应的分析方法，探索复杂层状场地的地震反应规律，为重要工程的抗震设计提供合理的建议和可靠的指导。 采用由单相、两相介质组成的复杂介质层状场地模型，建立了含饱和土的复杂层状场地动力响应的分析方法，研究界面排水条件、饱和土参数等对地表位移幅值的影响。求解了刚性条形基础的动力刚度，对工程中常用的四种场地上刚性条形基础的动力刚度进行了对比和分析。 利用间接边界元方法在频域内求解了层状饱和场地中任意凹陷地形对入射SV、P波的散射问题。研究了入射角度、入射频率、粘性耦合系数等对地表位移的影响。斜入射时地表位移幅值可远大于垂直入射时的地表位移幅值，应合理考虑入射角度及入射频率对场地地表位移的影响。 利用土层的精确动力刚度矩阵，结合间接边界元法，研究层状场地中任意形状局部不均体对平面SH波的散射。分析了不均体宽度、厚度、刚度、埋深、入射频率、入射角度等对地表位移幅值的影响，并与按一维场地模型计算的结果进行了比较。不均体有明显的二维效应，与一维模型的计算结果差别显著。在工程场地设计地震动参数确定中应合理考虑局部不均体的影响。 利用土层和半空间的精确动力刚度矩阵，结合等效线性化算法，分析了斜入射地震波时，场地的非线性地震反应，并研究了含任意凹陷地形的层状场地的非线性地震反应。地震波入射角对地表的加速度峰值有重要影响，并可产生较大的竖向加速度，表明了研究斜入射的必要性。局部地形的存在，使地表各点的加速度反应产生显著差异。在桥梁等工程的抗震设计中，应考虑局部地形对地震动特性的影响。