近年来,随着我国经济和科技的飞速发展,地铁隧道的建设如火如荼。为换乘需要,有些区间段要求多条线路并行,这对结构的抗震性能提出了更高的要求。我国地铁隧道地震响应方面的研究起步较晚,发展较快,对于单孔隧道、双孔隧道群的动力响应研究取得了一些成果,但是对四孔地铁隧道群的抗震性能研究相对较少,因此,对四孔并行地铁隧道群的动力响应规律进行研究具有十分重要的意义。本文以天津市地铁五号线、六号线为工程依托,基于ABAQUS有限元计算平台,建立了四孔并行隧道的三维有限元模型,利用Python语言开发了粘弹性边界和地震波施加程序,探讨了不同影响因素下隧道群结构的响应规律,为今后地铁隧道的设计和施工提供了参考。本文的主要研究内容和成果如下:(1)对粘弹性边界以及粘弹性边界条件下的地震波施加原理进行了研究,利用Python语言编程,实现了粘弹性边界和地震波的精准自动施加,为进一步研究地下结构抗震奠定了基础,同时对粘弹性边界和地震波的施加效果进行了验证。计算结果表明,该方法的精度满足要求,可以进行地下结构的抗震分析。(2)分别建立了自由场、含双孔隧道场、含四孔隧道场的有限元模型,并对不同地震动输入条件下模型的频谱特性、加速度峰值、位移响应及环向应力变化进行了分析。结果表明,四孔隧道群的存降低了地震波对沿深度方向加速度的放大作用;下层隧道的存在对上层隧道起到了一定的减震作用;在地震作用下隧道群的下层隧道震害比较严重,上层隧道受地震影响较小。(3)通过改变四孔隧道群的水平间距和竖向间距等因素,对土—隧道群的频谱特性、加速度峰值、位移响应以及环向应力变化规律进行了分析。结果表明,当水平距离比较近时,下层隧道对上层隧道的隔震作用比较明显,随着距离的增大,隔震作用逐渐减弱;但上下层隧道的竖向间距过近时对结构抗震不利。