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随着建筑科学技术、城市经济和社会的发展以及人口的迅速增长,地面结构与传统、单一功能的地下结构已经不能满足人类日益丰富的生活要求,而逐渐向多功能、综合化的方向发展,例如大批地下人防、地铁车站、地下商场的出现,与地上建筑结构共同维持着城市的人口、交通平衡。日本发生震惊中外的阪神地震表明地下结构一旦发生破坏,所造成的损失是难以估计的;我国处于地震比较活跃的环太平洋地震带上,是一个地震多发的国家,最近几年发生较大的汶川地震、雅安地震,给我国带来了巨大的损失,所以地下结构的抗震设防显得尤为重要。本文利用ABAQUS软件建立了土-地下结构相互作用的有限元模型,并在此基础上对北京某地铁车站进行动力分析,获得地铁车站在地震作用下的位移及应力的响应规律和破坏特征,对地铁车站的抗震设计具有一定的指导意义。本文的主要研究内容如下: 1.本文利用无限元边界建立了自由场和土-地下结构相互作用模型,在模型底部有限域和无限域的相交处输入水平向的地震动后,通过分析土体和地下结构的位移、加速度及应力,验证了本文所建模型的可行性。 2.利用第三章所建模型的方法对北京某地铁车站进行地震响应分析,得出地铁车站的位移、应力的最大值和地铁车站的最不利位置,为地铁车站的抗震设计提供参考。 3.研究分析了土的刚度、结构刚度、竖向地震、水平-竖向耦合地震对地下结构动力响应的影响,得出了增大土体的刚度,能够有效的减小地下结构的位移和应力;一味的靠增大地下结构的刚度来增加地下结构的抗震,并不合理。分析对比单向地震与双向地震作用下地下结构的动力响应值,得出双向地震作用下地下结构的位移和应力要比单向地震激励时大,竖向地震的影响不能忽略。