传统的地铁车站由于在公共区域设置有大量的结构柱,存在割裂空间、阻挡视线、限制人流等问题,在客流高峰期,这些缺点带来的弊端将愈加明显。而取消结构柱后形成的大跨无柱地铁车站,以其空间通透、视野开阔、人流通畅等优点,近年来逐渐受到大家的青睐并不断地被推广应用,相关的研究成果也较为丰硕,但是对于不同结构型式的无柱地铁车站间的受力特性的对比、在受到车站跨度及埋深等影响因素改变时的力学行为变化规律以及抗震性能差异对比等方面的研究还较少,针对这些问题,本文综合采用文献调研、理论分析和数值模拟等方法,对变截面顶板与拱形顶板两种不同结构型式的大跨无柱地铁车站在动静荷载作用下的力学行为开展研究,以期为大跨无柱地铁车站的结构设计选型提供一定参考。论文的主要研究成果有:（1）对目前能够实现大跨无柱地体车站的四种结构型式的构造特点进行总结,从受力合理性、建造难易程度等方面进行对比,选定目前采用最多、施工技术最为成熟的变截面顶板方案,与承载能力强、跨越能力大的拱形顶板方案,作为本文大跨无柱地铁车站受力特性研究时的顶板结构型式。（2）对变截面顶板与拱形顶板分别进行数值实验研究,分析它们在不同结构尺寸参数下的受力特点,并对这两种不同结构型式的顶板在符合实际要求时最优的结构尺寸参数进行了选取,对于变截面顶板,认为截高比α=1.0、截长比β=0.5时的变截面尺寸设置最为合理,对于拱形顶板,认为矢跨比ω设置为0.25时最为合适。（3）为了研究车站跨度与埋深对无柱地铁车站结构受力特性的影响,设置了5组不同车站跨度与埋深的计算工况,对变截面顶板无柱车站与拱形顶板无柱车站在受跨度与埋深影响下各自的力学行为进行了模拟研究,并从抗变形能力与受力特性两个角度,对两种不同顶板结构型式的无柱车站做了横向比较,结果表明,拱形顶板较之传统的变截面顶板,在车站跨度不断增加的发展趋势下具有更大的应用优势,而传统的变截面顶板更能适应较大的车站埋深情况。（4）以EL-Centro波作为输入波,同时施加竖向和水平向地震动,运用有限差分软件FLAC^3D对变截面顶板无柱车站与拱形顶板无柱车站进行了地震响应对比分析,结果表明,两种无柱车站的抗震薄弱部位及破坏形式大致相同,侧墙与各层板连接的部位易发生剪切破坏,而各层板的跨中部位易发生拉伸、剪切破坏,但从车站整体的抗震强度上分析,拱形顶板无柱车站具有更好的抗震性能。