断层、节理、裂隙等结构面的力学性质往往弱于两侧的完整岩石，对岩体力学行为的影响表现有非连续效应、结构效应和多尺度效应。岩体中的应力波传播至结构面时将发生反射和透射现象，甚至产生转换波，其传播规律呈现出复杂的岩体结构效应，相应的研究还有待深入。从不同尺度的结构面类型入手，开展了岩体中应力波传播的结构面效应研究，主要内容及结论性成果如下。　　(1)结合特征线法和位移不连续模型，建立了平行结构面岩体中应力波传播计算公式，分析了结构面法向刚度、间距、数量及非线性性质对一维压缩波传播的影响。研究表明:应力波透射系数与结构面刚度呈正相关，与结构面数量呈反相关;平行结构面的间距从0.01λ增加到0.5λ，透射系数先增大、后减小至稳定值;对于BB模型非线性结构面，应力波透射系数与结构面初始刚度、入射波波幅呈正相关，与最大容许闭合量呈反相关;应力波与非线性结构面相互作用时会出现高频谐波。　　(2)考虑入射角的影响，结合迭代方法与位移不连续模型，分别给出了P波、SV波倾斜入射线弹性和非线性结构面的应力波传播公式，分析了岩体中结构面间距、数量(N=2～10)和入射角对平面应力波传播的影响规律。研究表明:与入射波相同类型透射波的透射系数随结构面增加而减小，而转换应力波的透射系数变化与之相反;透射系数TP-P随入射角增大而大致呈减小趋势（最后接近0），TP-S则从0先增加而后再降到0，TS-P从0逐渐增大，TS-S先减小并在接近临界入射角时突然增大;结构间距对应力波影响规律基本与一维应力波情况一致;结构面的非线性参数影响了结构面刚度系数，致使应力波传播规律稍显复杂。　　(3)基于边界元方法编写了弹性波散射计算程序，分析了孔隙几何参数、结构面刚度、入射角等对SH波散射的影响规律。研究表明:SH波通过孔洞后的散射波由反射和绕射部分组成，孔洞半径较小时二者相互叠加，反之则二者到时差加大，孔洞越大对应力波的阻隔作用越明显;扁平孔洞侧边界的反射波能量相对较小，而绕射波衰减较快;空气充填结构面的长度越大，对应力波的屏蔽效果越好;随入射角加大，结构面对入射波的有效反射面积减小，应力波透过裂隙带时的平均振幅相应增大。　　(4)基于离散元法和边界元程序，模拟了P波垂直入射水平层状岩体边坡的地震动响应，分析了坡面几何形态及樟木斜坡体在SH波倾斜入射时的地表动力放大系数。研究结明:岩质坡体的层面加剧了边坡的地震动力响应，对坡顶建筑物的抗震不利;地表微地貌对地震动力响应的影响非常大，凸出地形顶部的动力放大效应尤为显著;地震波的入射角不同，微地貌引起的最大动力放大系数所在的位置和数值也有所不同。　　(5)运用离散元数值模拟技术，对应力波穿越不同产状大型结构面的传播特征进行了探讨，以龙门山地区的断裂为例进行了验证。研究表明:应力波在结构面两侧地表造成的动力响应存在异常，靠近地震激发点一侧的地表响应较为强烈;结构面倾角对应力波的透射有重要影响，隔震效果随结构面倾角的加大呈现先增大后减少的规律;龙门山地区汶川—茂县断裂、灌县—安县断裂在汶川地震过程中都起到了隔震效应，使断裂上盘靠近断裂的地表加速度峰值比无断裂时的加速度峰值分别降低了38％和47％;与无断裂的情况相比，发震的映秀—北川断裂两侧地表垂向加速度响应峰值分别升高了41％和32％，其中断裂上盘地表的响应相对较强（即上盘效应），与汶川地震中地震地质灾害的分布情况相符合。　　(6)基于PFC和UDEC离散元模拟技术，开发了多段线性颗粒接触模型，推导了应力波透射线弹性结构面的相时延和群时延关系式，分析了非平面型结构面刚度特征、应力波传播规律及应力波时延特征。研究表明:基于PFC2D多段线性接触模型可以得到结构面的非线性变形规律和法向刚度，与利用应力波透射系数反算的结构面刚度吻合较好;相时延与结构面的刚度存在密切的对应关系，且与入射波频率带宽基本无关;群时延也能够反映结构面的刚度，但要求入射波频率为特定值;含有多条平行结构面的岩体中初至波时延可以较好地反映结构面的刚度特征。　　本文从理论分析和数值计算两个方面，深入研究了含平行结构面的岩体中应力波传播规律，初步探索了裂隙分布稍微复杂的岩体中应力波散射特征，发展了结构面刚度测试新方法，研究成果是对复杂岩体中应力波传播规律的初步认识，对岩石动力学研究是进一步的补充，具有一定的理论意义和应用价值。