随着城市化进程的加速,城市交通压力愈来愈严峻,发展城市地铁和轻轨已成为必然的趋势。城市地铁网之间的相互穿插导致立体相交情况增多。我国大部分地区都处在地震带区域内,立体交叉隧道在地震作用下的稳定性问题就显得极其重要。地震波在立体交叉隧道之间的入射、反射、绕射对地下结构的影响巨大。因此对立体交叉隧道的抗震研究非常必要,本文针对这一问题进行了相关研究。主要研究内容和成果如下:1、介绍了地下工程抗震、立体交叉隧道抗震、动力人工边界的研究现状。总结了人工边界分类、各自的适用条件和立体交叉隧道抗震分析的一些动力反应规律。2、介绍了地震动、动力本构关系、阻尼相关理论的基本知识。对时程分析法、反应加速度法、反应位移法、修正地震系数法进行了比较分析,总结了它们的适用条件。3、以ANSYS有限元软件为平台,分别对立体正交隧道不同净距(0.5D、1.0D、1.5D、2.0D),立体交叉隧道不同交叉角度(0°、30°、60°、90°),同一立体交叉隧道地震波的不同入射方向(水平方向、垂直方向、45°斜射)进行数值模拟分析,探索净距、交叉角度以及地震波入射方向对立体交叉隧道应力和位移的影响程度,还分析了不同围岩级别正交隧道动力响应。4、计算结果表明:立体交叉隧道随着交叉角度的增大衬砌应力和位移呈下降趋势,确定了合理的交叉角度为90°;上下正交隧道的最佳净距为1.5D、位移最大值发生在距洞口段15m-20m范围内,并且不发生在洞口和交叉部位;当地震波分别从水平方向入射、垂直方向入射、45°斜射时,45°斜射对隧道衬砌受力带来的影响最不利,还证实了地震波入射方向决定了地下结构的峰值位移;V级围岩比Ⅳ级围岩对立体正交隧道的内力和位移更加敏感,内力和位移更大。