近年来,随着地下结构的建设和发展规模不断扩大,以及各种形式和用途的地下结构的出现,人们越来越重视其抗震安全性能。目前地上结构的抗震已有广泛的研究,相比之下,地下结构的抗震研究则不够成熟。地下结构在地震过程中的动力反应相较于地上结构存在较大的不同。地上结构的地震反应,结构自身的惯性起主要作用,而地下结构由于围岩土体的包裹,其地震反应主要是由结构周围土体的运动决定。在2019年4月实施的《地下结构抗震设计标准》中,指出复建式地下结构属于地下结构的一类,指含有相连地上部分的一类地下结构,需对其进行整体抗震分析,目前对于复建式地下结构的地震反应研究较少。文章通过有限元软件ANSYS建立了含有地下室的框架结构来模拟复建式地下结构,考虑土-结构动力相互作用,对其进行地震作用下的三维动力反应分析,研究复建式地下结构的地震动力反应,主要内容如下:1.归纳总结了地下结构抗震的研究背景、研究现状和研究方法,介绍了研究地下结构的地震反应所采用的土-结构动力相互作用的数值分析方法,对采用整体有限元方法进行地下结构抗震分析时需要解决的几个问题进行了阐述。2.介绍了有限元软件ANSYS进行结构分析的理论基础,包括动力平衡方程的建立和求解,土体和结构的本构关系,结构体系的阻尼方程,无限域人工边界的数值模拟方法,地震动的选取和等效输入。3.基于波动理论确定粘弹性人工边界的弹簧和阻尼系数,编写了集中粘弹性人工边界;基于自由场反应得到地震动等效输入时的相关参数,包括位移、速度和应力,并通过ANSYS的APDL语言编写批量输入程序。通过一个三维表面源问题算例验证粘弹性人工边界的有效性,通过一个自由场反应算例验证地震动等效输入程序的正确性。分别研究了不同地震动条件下和不同场地土体条件下的自由场地震反应特性,为后文研究复建式地下结构做基础。4.基于前文的理论基础和程序,建立土-结构动力相互作用模型,对结构进行了地震反应分析。分析了地震动加速度的幅值和频谱对结构地震反应的影响。由分析知,复建式地下结构地下部分相对地上部分安全,在低烈度地震作用下,基于结构层间位移角判断结构属于弹性变形阶段,高烈度地震作用下结构进入塑性状态,中柱顶与顶板位置处主应力幅值最大,最大内力出现在地下室顶板与地下室侧墙连接处。地震动加速度的频谱会影响结构的地震反应,采用加速度反应谱的卓越频率对应的地震影响系数可以较好地反映频谱特性对地下结构的地震反应的影响,当地震影响系数相近时,加速度反应谱的卓越频率越接近结构基频,结构各截面地震反应越明显。分析了不同结构体系材料特性的影响,相比于改变结构的弹性模量,土体的弹性模量对结构的变形影响更大,改变土体的材料特性对于提高地震作用下结构的抗震性能更有益。