为缓解城市的交通拥挤现象和环境污染等问题,我国各大城市都在不同程度地修建地铁。地铁的修建涉及车站等复杂的地下结构,但到目前为止还没有独立的地下结构抗震设计规范,现有的相关规范通常尚不能很好地考虑地下结构在地震荷载作用下的动力响应问题。地铁换乘车站是地铁运营过程中的交通枢纽,使用周期长、人员集中,客流关系非常复杂。一旦遭到地震破坏,可能造成重大人员伤亡和车站结构的严重损伤。修复工作要比地上建筑物困难,所带来的间接经济损失远大于直接损失,并会给社会生活造成重大影响。因此对地下结构的抗震问题进行研究有深入的理论意义和工程应用价值。本文利用有限元软件ANSYS建立了地铁换乘车站平面应变的数值计算模型,分析并讨论了水平地震、竖向地震以及水平、竖向地震耦合作用下地铁换乘车站的地震动响应;耦合地震作用下地铁换乘车站周围的场地土强度变化及不同埋深时地铁换乘车站的地震动响应规律。研究成果表明,竖向地震对结构动力响应的影响很大,不容忽视,结构设计时应考虑水平、竖向耦合地震作用;地铁换乘车站中中柱是结构受力薄弱部位,设计时应采取必要的构造措施;地铁换乘车站车站周围的场地土强度对结构动力响应有影响,随着土体强度的增加,结构动力响应有减小的趋势;浅埋结构埋深增加时能有效保护地下结构。上述研究成果对建立和完善地铁换乘车站抗震设计方法具有参考价值。