随着大规模城市建设的开发,为了满足城市用电负荷的迅速增长并缓解城市用地紧张的矛盾,地下变电站的数量日益增多,结构形式也更加复杂。作为城市供电系统中汇聚电能、改变电压的枢纽,地下变电站一旦遭受破坏,将会给社会带来巨大的经济损失,研究地下变电站主厂房结构的地震反应有非常重要的意义。本文以地下变电站主厂房结构为研究对象,考虑土体-主厂房结构-电气设备的动力相互作用,对其进行地震作用下的地震反应分析,以期从中获得有意义的结论,为类似的地下变电站主厂房结构的抗震设计提供参考依据和建议。本文主要完成了以下几个方面的工作:(1)采用无限元人工边界来考虑土体的半无限性,利用有限元分析软件ABAQUS建立考虑土体-主厂房结构-电气设备相互作用的地下变电站三维计算模型,选取适合Ⅱ类场地条件的El-Centro波、兰州波和Taft波对地下变电站主厂房结构进行水平向多遇地震、基本地震和罕遇地震作用下的时程分析。重点分析了主厂房结构加速度放大系数、层间位移角、静力和动力共同作用下的应力增幅,总结地下变电站结构在静力和地震荷载共同作用下的反应规律,找出结构的薄弱环节,并对此类结构的抗震设计提出建议。(2)分别改变地震动输入方式、土层特性、结构埋深等因素,通过对比分析地下变电站结构加速度放大系数、层间位移角、应力增幅和侧墙内力等参数,考察地震动输入方式、土层特性、结构埋深的的变化对地下变电站主厂房结构地震反应的影响,从而对地下变电站的抗震设计提出建议。(3)建立不考虑主厂房结构-电气设备相互作用的模型并通过与考虑主厂房结构-电气设备相互作用的模型对比分析,分析了电气设备对地下变电站主厂房结构地震反应的影响规律,结果表明:在多遇地震作用下,考虑相互作用与不考虑相互作用的最大层间位移角和侧墙剪力和弯矩差别在4%以内,此时进行地下变电站结构抗震设计时,可以采用不考虑电气设备-结构相互作用的等效荷载方法;在罕遇地震作用下,考虑电气设备-结构相互作用的地震反应大于不考虑电气设备-结构相互作用的地震反应,此时在进行地下变电站结构抗震设计时,不能电气设备对结构地震反应的影响。