可液化地层中地下结构的震动响应规律和计算方法是岩土工程抗震研究领域长期以来的热点和难点。现有研究普遍将场地视为假想的均质可液化土层,且缺乏能高效计算并合理反映地下结构构件配筋与动力非线性性能的建模方法,对不同类型可液化地层中结构震动响应规律和破坏机制尚无系统认知。本文通过建立可液化地层中地下结构二、三维有限元建模及静动力时程计算分析方法,揭示不同类型可液化地层中地下结构震动响应的基本规律、破坏机制与三维效应,提出地下结构震动抗浮验算方法及抗浮措施评价方法。主要取得以下创新性成果:(1)提出了一个可显著提高计算效率且能反映钢筋混凝土构件配筋及其相应动力非线性性能的地下结构混合单元建模方法,并通过模拟单调加载、循环加载以及动力离心模型试验验证了该方法的有效性,在此基础上发展了可液化地层中地下结构二、三维有限元建模及静动力时程计算方法。(2)揭示了可液化地层中地下结构二维横断面内震动响应的基本规律与破坏机制,发现地震液化地层中地下结构惯性相互作用的影响不可忽略,地下结构底部存在液化土层时,以上浮破坏为主,液化层横穿结构中部时,以横断面内剪切破坏为主。(3)揭示了可液化地层中地下结构震动响应的三维效应,并初步界定了可简化为二维平面问题的条件。当线长结构处于沿线长方向均匀的可液化地层中时,以横断面内剪切破坏和上浮破坏为主;当其沿线长方向穿越有限可液化区域时,在土层交界区段结构以横断面间剪切破坏为主。若要将液化区段内的非变截面线长型地下结构简化为平面二维分析,并合理反映其横断面内的剪切作用,其可液化区段沿线长方向至少应为4倍跨长,且作为该区域中间横断面的分析结果。(4)划分了与液化土层空间分布密切相关的四种地下结构破坏模式,包括三种剪切破坏(面内剪切破坏、横移剪切破坏、竖移剪切破坏)和上浮破坏,阐明了液化层位、层厚、倾角、水位线、结构自重、多向震动、震动强度等因素对可液化地层中地下结构震动响应及破坏的影响规律。(5)提出了地震液化土层中地下结构抗浮安全性的实用计算和评价方法,并初步验证了该方法的合理性,进而从结构位移、变形、内力三方面进行量化对比分析,发现地下连续墙法、换土回填法、碎石排水法的抗浮效果依次减弱。