可压缩库水和库底淤砂对坝体地震反应的影响研究，是新建大坝抗震设计和已建大坝抗震安全性评估中的重要课题。围绕这一重要课题，本文提出了新的分别针对固体和流体的辐射边界及与之相结合的时域有限元波动分析方法，对混凝土坝—库水—淤砂—地基系统的线性和非线性地震反应进行了研究。主要研究内容有： 1.基于柱面波和球面波动方程，提出了一种新的二维和三维显式局部辐射边界条件来模拟无限固体介质中波向无穷远处的辐射。 2.将上述辐射边界条件结合波场分解技术，实现了地震波输入的波动输入法。 3.提出了将海绵层与Sommerfeld人工边界结合起来模拟无穷水库辐射阻尼的方法。 4.借助于ABAQUS有限元软件强大的非线性问题和流固耦合问题的求解功能，在其基础上进行了二次开发，将上述模型和方法通过接口子程序嵌入到ABAQUS软件中，形成了基于ABAQUS程序的分析混凝土坝—库水—淤砂—地基系统非线性地震反应的有限元波动方法。其中，本文采用Kelvin粘弹性体来模拟库底淤砂，并编制了ABAQUS的相应接口子程序。计算结果证明了模型的合理性。 5.应用上述数值模型和方法，对混凝土坝—库水—淤砂—地基系统的线性和非线性地震反应进行了系统研究。结果表明，不考虑库水可压缩性的附加质量模型会高估坝体的地震反应；水库淤砂对混凝土坝动力反应的影响与淤砂的饱和度密切相关。对于饱和淤砂，随着淤砂层厚度的增加，共振频率增加。当淤砂为非饱和时，随着淤砂层厚度的增加，共振频率降低。 6.作为工程应用，分析了可压缩库水和厚淤砂层对小湾拱坝地震反应的影响。在假定的淤砂材料参数条件下，计算结果显示：(1)考虑库水可压缩性以后，拱坝的最大位移相对于附加质量模型计算结果降低了大约20％，拱坝的最大应力降低达15％左右。(2)当淤砂饱和时，库底厚淤砂层有增大坝体动力反应的趋势。(3)当淤砂饱和度在99.5％时，库底厚淤砂层的存在，使坝体动力反应明显降低，与无淤砂情况(可压缩库水)相比，拱坝最大位移降低大约33％，拱坝的最大应力降低达30％左右。