地铁作为城市的重要交通工具,在城市建设和发展中起着越来越突出的作用,地铁不仅缓解城市的交通压力,同时还带动了城市的社会经济发展,因此发展城市轨道交通势在必行。然而地震灾害对地铁结构的破坏无疑会对城市交通安全带来巨大威胁,我国是一个地震灾害频发的国家,因此我们要加强确保城市轨道交通安全可靠的意识,保证人民人身和财产安全。对地铁结构进行抗震设计,可增强地铁结构抵抗地震带来破坏的能力,因此要加大对地铁结构抗震性能的研究力度,采用更实用的地铁结构抗震措施,这对城市的交通秩序、经济和社会活动、生命和财产安全都是非常重要的。本文以青岛地铁1号线水清沟站主体结构抗震设计为课题背景,针对青岛地区暗挖拱盖法地铁车站常见结构形式,结合工程地质和水文地质情况,考虑结构使用过程中可能出现的各种荷载,利用有限元软件采用“荷载-结构”模型,按平面杆系有限元法对车站主体结构进行结构设计计算;结合地铁车站抗震设防基本要求、相关抗震规范,利用有限元软件建立“荷载-结构”模型和“地层-结构”模型,对车站主体结构进行抗震设计计算,并对计算结果进行对比分析。本文主要完成以下工作:(1)系统地介绍拱盖法地铁车站,并对拱盖法地铁车站的适用范围、使用特点、典型车站的施工步序和技术要求,以及其构造特点和结构性能进行分析,得出暗挖拱盖法在青岛这种“上土下岩”地层中比较适用。(2)系统地介绍各种不同的地下结构抗震设计方法,并对不同的地下结构抗震设计方法的优缺点和工程适用性进行总结,得出时程分析法更适用于地铁结构抗震设计。(3)以青岛地铁1号线水清沟站标准横断面为模型,取每延米作横向计算,设计采用“荷载-结构”模型,在静力作用下,按平面杆系有限元法进行计算,得出车站主体结构内力计算结果。(4)静力法进行车站结构抗震计算,确定永久荷载、可变荷载,并进行地震荷载计算,包括惯性力和由地震引起的主动侧向土压力增量,设计采用“荷载-结构”模型,按平面杆系有限元法进行计算,得出车站主体结构内力计算结果。(5)时程分析法进行车站结构抗震计算,根据《青岛地铁1号线工程场地地震安全性评价报告》选取计算参数,利用有限元软件建立计算“地层-结构”模型进行时程分析,首先保证结构变形在允许范围内,然后计算结构在地层中各个时刻的应变和应力以及速度、加速度和位移,通过这些数据,来确定地层在地震作用下是否处于稳定状态。建立“荷载-结构”模型,将时程分析所得结构的实际X方向位移加载在结构上,同时水平方向仅加载水压力,竖向荷载齐全,得出车站主体结构内力计算结果。(6)研究分析结构抗震设计计算的结果,总结出静力法与时程分析法两种计算方法除个别点以外,内力计算结果比较接近。(7)利用时程分析法对罕遇地震工况结构抗震性能验算,结果满足《城市轨道交通结构抗震设计规范》对结构抗震性能的要求。