黄土窑洞是我国西北黄土高原地区典型的传统民居,它的妥善保护与传承对解决我国当前的能源、环境等问题具有重大的现实意义。几百年来,黄土窑洞建筑长期经受自然环境风化、雨水侵蚀、地震作用、以及人为破坏等因素作用,其现存状况不容乐观。当前,学者们对黄土窑洞的研究主要集中于黄土材料的物理力学性能研究、结构静力及动力有限元分析,而大量现存黄土窑洞位于高烈度地震设防区,对其进行抗震性能的试验研究却寥寥无几。基于此,课题组开展了黄土窑洞地震模拟振动台试验,分析研究了黄土窑洞的抗震性能,为今后黄土窑洞修缮保护提供重要理论依据。论文主要开展工作如下:（1）选取陕西三原县下沉式黄土窑洞为原型,根据第二相似定理及一致相似律设计、制作了欠配重试验模型,并利用叠层剪切箱模拟了窑洞周边无限体的边界条件。通过对比分析土层中横向布置各测点的加速度反应时程,验证该叠层剪切箱能较好地模拟黄土窑洞的边界条件,比较理想地消除了边界处地震波的反射和散射效应。（2）为研究下沉式黄土窑洞试验模型的动力特性及动力响应特征,分别对试验模型进行了白噪声扫频和输入三种不同频谱特性的地震波,并对各工况下模型结构各关键点的加速度响应和位移响应时程进行定量分析。分析结果表明:模型结构的初始一阶频率为8.105Hz,初始一阶阻尼比为3.41%,一阶振型为沿振动方向的平动;窑洞拱顶的加速度和位移响应较中腿和边腿拱脚强烈,加速度响应沿高度方向呈放大趋势;窑洞中腿和边腿拱脚的加速度响应、位移响应存在差异,且沿进深方向两者的响应变化规律不同;窑洞内各关键部位的水平位移响应均按激励点的运动形式做相似的受迫振动。（3）结合试验现象及试验分析结果,对下沉式黄土窑洞在横向水平地震作用下的破坏机理进行了分析研究。分析结果表明:下沉式黄土窑洞在横向水平地震作用下,各土层间产生了剪切变形且窑洞中腿与边腿的运动幅度存在差异,导致窑洞拱顶处产生较大正应力而开裂破坏,拱顶以上的一定范围内的覆土区域产生较大的正应力和剪应力而斜向开裂破坏;此外,窑洞的中腿在较大地震动作用下因进深方向的运动幅度存在差异而产生开裂破坏。（4）利用ABAQUS有限元分析软件,基于下沉式两联孔黄土窑洞振动台试验进行了有限元数值模拟分析。分别对原状黄土和试验土样进行土工试验,确定了黄土Mohr-Coulomb本构模型的基本参数;分析了无限元人工边界基本原理并实现外源振动荷载在人工边界处的输入,通过算例分析验证了其准确性;最后,对黄土窑洞原型结构进行了动力特性和动力响应的有限元模拟,将数值模拟结果与振动台试验结果进行了对比分析,并将数值模型的主拉应力状态与试验破坏现象进行了对比,验证了本文建立的三维数值模型的可靠性与准确性。