大跨空间枢纽结构是重要的城市生命线工程,地震作用下一旦发生破坏将影响运营和城市救援,造成不可估量的人员伤亡和财产损失。与传统大跨空间结构不同,大跨空间枢纽结构除上部屋盖结构外,还建有刚度较大的下部结构,整体结构形式复杂,因此对大跨空间枢纽结构进行整体结构抗震性能分析,研究其在地震作用下的响应规律及机理,对确保结构的抗震安全及推动国家经济发展具有重要意义。本文以大跨空间枢纽结构为研究对象,对考虑下部结构的大跨空间枢纽结构及考虑土-结构相互作用的大跨空间枢纽结构在地震作用下的响应规律及机理进行了研究,主要工作及研究成果如下:（1）选取了典型的大跨空间网架枢纽结构和大跨空间管桁架枢纽结构,采用有限元软件ABAQUS建立了考虑下部结构的整体结构有限元模型及考虑土-结构相互作用的结构有限元模型。（2）研究了考虑下部结构对大跨空间网架枢纽结构及管桁架枢纽结构地震响应的影响规律及机理,并采用增量动力分析法进一步研究了强震作用下大跨空间枢纽结构的塑性发展规律。结果表明,考虑下部结构时大跨空间枢纽结构自振频率相比仅考虑屋盖结构时明显降低,结构前十阶自振频率最大相差约20.2%;考虑下部结构会使大跨空间枢纽结构屋盖的动力响应明显增大,屋盖节点的三向加速度响应相比仅考虑屋盖结构时增大约15.8%～248.6%,节点三向相对位移响应增大约3.8%～453.1%,杆件应力增大约0.1%～125.1%,在设计时有必要对大跨空间枢纽结构进行整体结构计算分析;强震作用下,网架枢纽结构和管桁架枢纽结构的屈服杆件比例随地震加速度峰值的增大呈近似线性增加。（3）研究了考虑土-结构相互作用对大跨空间网架枢纽结构及管桁架枢纽结构地震响应的影响规律。结果表明,相比刚性地基假定下,考虑土-结构相互作用时大跨空间枢纽结构的自振频率降低,结构前十阶自振频率最大相差约7.7%;考虑土-结构相互作用会使大跨空间枢纽结构屋盖节点的三向加速度响应减小约0.6%～39.9%,使屋盖节点的三向位移响应增加约0.7%～29.6%;大跨空间枢纽结构屋盖中大多数应力较大的关键杆件考虑土-结构相互作用后杆件应力减小约0.1%～41.8%,杆件应力分布更加均匀。