近几十年来,地下结构在能源、交通、通讯、城市建设和国防工程等方面获得了广泛应用。随着工农业生产的发展和城市化程度的不断提高,地下结构的重要性也愈益明显。目前,地下空间已经作为一种资源进行开发。我国大部分地区为地震设防区,地铁结构的抗震设计具有重要的理论意义和实用价值,日益成为工程设计人员所十分关心的重要问题。本文主要进行了三维地铁结构地震反应的数值分析研究。针对单屈服面本构模型不适合于土的动力分析和计算,而现有通用有限元程序多采用该种本构模型(如DP模型)的现状,基于徐干成等人提出的饱和砂土套叠屈服面弹塑性动本构模型编制动力非线性有限元程序对地铁结构进行地震响应分析。该程序有较好的通用性,能够通过数据交换,利用大型通用有限元程序进行前后处理。以天津地铁隧道为例,分别采用自编有限元程序及通用有限元软件对双洞口矩形隧道的地震反应进行了非线性时域分析。将基于两种本构模型理论的计算结果进行了对比分析,显示了多屈服面本构模型在地铁结构动力分析中的优越性,并且针对平面二维模型的弊端,分析了三维模型在动力分析计算中所体现出的结构体系的动力特性。为实际工程的计算和设计提供一定的参考和依据。