随着我国西部大开发战略的进一步实施,我国西部尤其是云南省城市建设、高速公路、高铁、机场等基础设施建设突飞猛进,同时对地下空间的高效开发利用也逐渐受到高度重视。而云南省处于高烈度地震区,随着工程建设的不断发展,地下空间的不断开发,受地震影响的地质灾害日趋严重。中国西南地区广泛分布各类型红土,它既是重要的土地资源,又是极其重要的工程建设地基。但是近代以来,由于全球气候条件的不断变化,红土经红土化作用不断裂化,使结构单元体经微团粒化作用形成散粒红土,导致红土工程性质不断恶化。另外,目前国际和国内专家和学者对动荷载作用下的土体动力特性的研究主要集中在黄土、软黏土和砂土等类型,对红土的动力特性以及地下结构抗震的研究并不多,而且到目前为止检索到关于红土进行分类动力学研究的少之更少,总体来说,国内外对红土研究缺乏系统性,理论性问题含糊不清,研究对象不明确。所以加快对红土的动力特性研究以及地下抗震研究就显得十分迫切和必要,其对红土分布区建筑物地下结构抗震稳定性研究具有积极的意义。本文在昆明长水国际机场地区泥岩残积红土工程性质研究基础上,重点对其动力特性以及地下结构抗震进行研究,主要研究内容如下:(1)对泥岩残积红土进行动变形试验,探索在循环荷载作用下泥岩残积红土的动变形特性,主要分析固结围压、固结比对泥岩残积红土动变形和动强度特性的影响,得出相应的动应力、动模量、阻尼比与动应变之间的关系曲线。通过数据处理,得到:动应变随着动应力的增加而增加;当固结围压、固结比增大时,动剪切模量也都随之增大,阻尼比随固结围压的增大而呈现减小趋势,随固结比的增大,出现增大趋势。(2)对泥岩残积红土进行动强度试验,探索在循环荷载作用下泥岩残积红土的动强度特性,主要分析固结围压、固结比对泥岩残积红土动强度特性的影响以及在以上各因素下,动抗剪强度指标的变化规律。通过数据处理,得到:如果破坏循环次数相同,那么随着固结比的增大,动应力随?_d是减小的;如果固结比相同,达到破坏状态所需的振次随动应力的增大而增加;随着固结比的不断增大,破坏动强度是呈现逐渐减小的趋势的,而随着固结围压的不断增大,破坏动强度反而呈现逐渐增大的趋势;动内粘聚力随固结比的增大呈现出不断减小的趋势,而动内摩擦角随固结比的增大呈现出不断增大的趋势;对动三轴试验结果与静三轴试验结果进行性对比,发现昆明长水国际机场的动内粘聚力小于静内粘聚力,而动内摩擦角大于静内摩擦角。(3)利用MIDAS GTS有限元软件数值模拟,采用反应加速度法,在不同埋置深度,用一维模型模拟红土地层地下结构在二倍的Kobe波震动下的变形。采用时程分析法,用二维模型在不同埋置深度模拟红土地层地下结构在EL-Centro波的变形。初步研究了泥岩残积红土在不同埋置深度工况下,土体-地下结构整体一维模型和二维模型在受到地震动作用时,地下结构的加速度应力以及应变反应的基本规律和影响程度。(4)利用MIDAS GTS有限元软件建立了埋深为6m,10m,16m的二维土体-地下结构体系,场地条件中土体为单一匀质的泥岩残积红土,研究了地下结构在地震作用下的地震响应,分析出地下结构中受到地震影响破坏时响应最大的部位。