各大城市地铁线路的开通标志着城市轨道交通作为主要出行方式的时代到来,作为地铁转换枢纽的地铁车站将面临巨大的乘客出行压力。为满足乘客对地铁车站大空间要求,修建大跨度地铁车站势在必行。本文以此为背景,采用有限元分析方法研究顶板加腋式大跨无柱地铁车站在正常工况下顶板的受力性能以及地震作用下车站的响应特性,研究结果可为广州地铁11号线落地工程提供设计参考。本文主要研究内容及研究成果如下:(1)建立了不同加腋尺寸的加腋板实体模型,揭示了加腋板两端固定时,受竖向均布荷载作用后的受力规律,并分析加腋对配筋的影响。此外,将加腋板进行适当简化后,通过力法求解得到两端固定的加腋板支座及跨中处的内力解析解,与数值解相吻合。(2)对比了荷载结构法和地层结构法计算结果的差异性后,采用荷载结构法建立了不同跨度的顶板加腋式大跨无柱地铁车站正常工况下的受力模型,分析了加腋尺寸对大跨度车站顶板的跨中弯矩、跨中轴力以及支座弯矩的影响规律。(3)通过建立相同工况下的有柱和无柱车站与土体相互作用的整体模型,对Kobe波作用下有柱车站和无柱车站的地震响应进行模拟,通过对比车站的损伤分布、残余变形以及车站结构水平加速度时程曲线,比较有柱和无柱地铁车站的地震响应的异同点。(4)选取了Kobe波、El-Centro波和广州人工波作为地震输入波,通过对输入波的加速度及傅里叶谱、车站损伤演化云图、模型地表加速度及车站顶底板加速度时程曲线、车站相对水平位移等的分析进一步研究了11m和13m站台宽度的顶板加腋式大跨无柱地铁车站的地震响应特性。