随着经济迅猛发展,我国已经进入了地铁工程建设的黄金时代,但到目前为止还没有独立的地下结构抗震设计规范,已有的一些相关规范通常并不考虑地铁地下结构在地震荷载作用下的动应力集中问题。而关于地下结构动应力集中问题研究较多的都是圆形或椭圆形洞室,还没有关于地下矩形洞室的研究结果。本文对地铁地下矩形结构的动应力集中系数、位移和内力开展了相关研究,并取得以下成果:首先,将实际三维问题转化为平面应变问题进行分析,对地铁地下结构进行了平面框架简化;对比了目前常用的人工边界,成功的将粘弹性动力人工边界应用到大型有限元程序ADINA中,并实现了地震波(SV波)在人工边界上的有效输入。其次,重点研究了结构特性、入射波特性及结构埋深对结构动应力集中系数的影响规律。最后,分析并讨论了地下结构特性、入射波特性及结构埋深对地铁地下结构在地震荷载作用下的位移和内力响应规律的影响。上述研究为地铁地下结构的抗震设计以及相关规范的制定提供了参考。