二十一世纪是地下空间的建设与发展时代,其中地铁工程的修建就是一个典型的代表。如今,为了缓解城市交通压力,我国一、二线城市正大规模的修建地铁。由于地铁车站是一个人群密集的公共场所,所以在修建地铁车站时,需要对车站结构的设计、施工、安全防护等问题引起重视。只有这样才能降低地铁车站遭受自然灾害的破坏程度,减少经济损失。目前,我国在地下结构建设方面缺乏抗震防灾的经验,在地下结构抗震设计方面的问题需要深入的研究。本文以沈阳的交叉地铁车站为实例,运用有限元软件ABAQUS对该车站建立土体与结构模型,主要对其在地震作用下的反应进行分析。本文的主要研究成果如下:(1)本文在利用有限元软件ABAQUS对所建立的土体模型进行分析时,首先确定地铁车站周围的地基土体范围。通过选取车站结构宽度的3倍、5倍、8倍等不同范围的地基宽度进行模拟计算。计算结果显示:3倍车站结构宽度的地基土体范围,其在地震作用下的位移与车站结构宽度5倍、8倍的地基土体范围的位移值很接近,因此确定以3倍车站结构宽度的地基土体范围作为土体与车站结构的有限元相模型。(2)分别建立交叉车站两条地铁线的典型特征截面、两条线的交叉截面模型,并对其进行结构静力(填土压力、地上活荷载、车站侧墙土压力、地下水浮力)分析,分析三个不同截面在静力作用下的受力特点。最终通过计算得出:地铁车站结构在受力时,结构的节点处、跨中处的内力值比较大,可推断出这些位置是车站结构比较薄弱的地方。通过对车站结构进行静力分析得知车站结构的具体薄弱位置,为采取抗震措施提供依据。(3)通过对交叉车站的三个截面进行静力分析,得出他们的共同特征基本类似。因此,最后主要对车站的交叉截面建立有限元模型,并对其进行地震作用下的破坏研究。通过对车站施加水平和竖直方向的地震波即迁安(E-W)、迁安(V)进行模拟计算,得出:车站在受到地震作用时,地震对其产生的位移从车站顶部至底部逐渐减小,应力由车站两侧至中间逐渐减小,车站的板与墙、板与柱的节点处应力值较大,并且节点处的应力值大于结构构件跨中处的应力值。通过对车站进行两个方向地震作用的模拟计算发现:沈阳地区的地铁车站在受到竖直方向地震作用时,竖直方向地震对车站所产生的位移约为水平方向地震对其产生位移的0.67倍。