虽然地下结构具有良好的抗震性能,但是,关于地铁车站的抗震对策,以及特殊地质条件下地下结构的地震响应仍然是地震工程的重要研究课题。地震时地下结构的受力变形主要受控于周边地层的相对位移,通过设置隔震层主动吸收地层位移是一种行之有效的抗震措施。另一方面,软硬地层分界处地层位移相对集中,对地下结构受力造成不利影响。本文在分析整理地下结构抗震分析方法的基础上,首先对地下矩形框架结构在简单地震荷载作用下的结构变形和内力进行计算,分别采用动力时程法、反应位移法和反应加速度法,通过三者计算结果的比较,确认了反应加速度法的有效性。然后,以太原地铁车站为例,利用反应加速度法,分析比较了隔震层设置位置和厚度对地铁车站的隔震效果。最后,利用动力时程法,计算分析软硬地层分界对隧道衬砌结构受力的影响。主要研究结论如下。(1)以动力时程法计算结果为参照,反应加速度法在计算结构变形和内力方面比反应位移法有更好的计算精度,明确了反应加速度法的实用性。(2)利用反应加速度法进行计算比较,明确了在周边地层设置容易变形的隔震层,是地铁车站抗震措施的有效方法之一。隔震层可以降低地铁车站结构的轴力和弯矩,具有明显的隔震效果。(3)对比分析隔震层六种不同设置位置的隔震效果,得出隔震层设置在地铁车站四周,埋深尺寸超出车站1m时,这种工况对于降低结构最大弯矩最明显,比未设置隔震层最大弯矩降低了40.7%。(4)对比分析隔震层五种不同设置厚度的隔震效果,可知随着隔震层厚度的增加,隔震效果有增大的趋势。隔震层的厚度设置为1m时,对于降低结构最大弯矩最明显,比未设置隔震层最大弯矩降低了20.9%。但厚度超过0.5m以后效果增加不明显,在具体设计时应该综合考虑施工及经济性等因素,合理选取隔震层厚度。(5)利用动力时程法进行计算比较,明确了软硬地层分界与衬砌结构的相对位置对衬砌结构的变形受力有明显影响。软硬地层分界线在边墙时,衬砌应力最大,而隧道整体位移最大时,衬砌应力不一定最大,软硬分界处位移差起主要作用。