地铁作为当今城市轨道交通系统的重要组成部分，对于缓解大城市日益严峻的交通拥堵状况具有重要作用。地铁隧道通常由单个或多个洞室组成，根据工程波动理论，洞室对地震波的散射作用必将对隧道沿线地震动产生影响，并可能造成沿线既有地面建筑物抗震设防水平不足。我国是一个地震频发国家，有一半以上大中城市位于7度及以上的抗震设防区，因此研究隧道对其沿线地震动所造成的影响具有重要意义。将频域内间接边界元法与傅里叶时频变换法相结合，在时域内研究了天津地区典型线性场地中单洞室、双洞室对地表地震动的影响，典型场地包括干土场地和饱和场地，地震动运动方式包括平面内运动和平面外运动。研究表明，洞室的存在可显著改变洞室附近场地的地表地震动大小和频谱。对于所输入的Taft波和El Centro波，就双洞室来讲，地表PGA（加速度峰值）最高可被放大45.2%；此外，反应谱频谱特性也会发生变化。建立了一种新的有限元与间接边界元耦合算法，并将耦合方法与等效线性化方法结合，实现了对土层非线性的模拟，在此基础上进一步研究了天津地区典型非线性场地中单洞室、双洞室对平面内地震动的影响。研究表明，洞室对地表地震动具有显著的非线性放大作用。对于所输入的加速度峰值分别为0.1g和0.2g的Taft波和El Centro波，就双洞室来讲，地表PGA最高可被放大30.7%。研究表明，层状场地中地铁隧道对地震动具有显著的放大作用，建议在地铁隧道设计过程中考虑这一影响。