在当前岩土工程的研究中,饱和易液化砂土地基地震液化仍是现今岩土众多研究项目中的一个重点课题。另外,随着全球经济的发展,城市快速的扩建,修建地铁已成城市中必不可少的工程项目。在地震中的土体单元剧烈震动,土体单元产生竖向隆起位移和沉降位移,地铁地下结构的拐角处等因受力比较集中而导致土体单元挤压破坏。而地铁地下结构一旦在地震中遭受破坏,不仅造成的经济损失是无法弥补的,而且作为隐蔽的地下结构修复困难,还可能会威胁到生命安全[1]。目前我国地铁建设已经进入高速发展阶段,因地铁延伸范围广,有些地铁工程建设不得不修建在高烈度地区,所以研究抗震方法不仅对修建地铁有重要意义,更是以后地下结构设计的垫脚石;本论文中研究的可液化地层中城市地铁隧道结构与地层土的抗震力学性能分析,在地下结构抗震方面能够完善我国的抗震力学性能分析理论、抗震结构设计方法以及抗震理论体系,不仅对推动抗震的学术方面做出贡献,更对实际工程中保障地下结构的安全意义非凡。本研究所采用的有限元程序DBLEAVES[2]能有效地解决二维/三维水土耦合数值计算的各种动力和静力问题,能详细的描述土在地震波作用下的力学特性,包括饱和砂土和粘土在交变荷载作用下的受力变化及液化情况[3-7];本模型还引入了超固结状态变化参数、结构衰减参数、各向异性发展速度控制参数;在计算中分析了地震荷载过程中地层与结构的动力响应及震后地基的长期固结沉降情况。本课题采用水土耦合二维有限元分析法研究可液化地层中城市地铁隧道结构与地层土的抗震力学性能分析,详细的分析了在地震作用下地基土体与结构的变形、饱和土超孔隙水压比、地下结构的内力响应以及震后液化、震后地基长期固结沉降位移等的变化,揭示了震中地下结构隆起以及震后土层沉降的机理;讨论了地表初始有效应力、可液化土层厚度、地下水位、结构埋深、地震加速度等对地下结构地震响应及震后沉降量与液化变化的影响,此研究结果可为以后抗震液化设计研究提供理论参考[8,9]。根据数值模拟结果分析,随着地震波的输入以及震后时间的增加,地下结构附近土体产生隆起位移,远场土体产生沉降位移,地下结构的角点处均发生不同程度的破坏,除地震中地基的液化,随着震后时间的增加超孔隙水压的消散以及地基基础长期不均匀沉降也是不可忽略的重要问题;而地震液化及地下结构内力响应也随着液化土层的厚度、地下水位的位置、地震波输入方向、地震加速度及结构埋深等发生着巨大的变化,这些影响因素在地下结构抗震设计中也是不可忽视的。