随着城市发展规模的不断扩大,交通拥堵问题日益严峻,地铁逐渐成为最主要的城市交通运输方式之一。若地铁处于软弱场地中,一旦遭遇远场地震动作用,会加剧地下结构的破坏程度。我国对于地铁的抗震研究与发达国家相比存在差距,对于远场地震激励下的地下结构地震反应分析的研究不够深入。因此,开展远场地震动作用下地铁车站结构的动力响应分析,对处于软弱地基的地下工程设计具有重要意义。本文以苏州地区某实际工程为依托,基于ABAQUS有限元分析平台,建立了处于深厚软弱地基中的土—车站动力相互作用的三维数值模型。分别研究了有车站和自由场模型在不同超越概率的Tekirdag波、Izmit波作用下的动力响应规律,为类似场地中的地铁地下车站结构的抗震优化提供参考。本文研究的主要内容及结论如下:1.以动力有限元基本理论为基础,考虑了材料本构模型的准确性和阻尼引入的有效性,利用Python语言对ABAQUS进行二次开发,编制出粘弹性边界自动施加程序,并实现了远场地震动的有效波动输入,保证了运算结果的稳定性和可靠性。2.合理选取计算范围及单元尺寸,针对深软场地条件,分别建立了自由场地和有车站场地的三维模型,对比了两种模型的模态分析结果,研究了地震波的不同加载波形对模型的动力响应影响。可以发现,结构振动与周围土体的振动基本一致,车站结构的反应主要受地基土的变形控制;由于近、远场频谱特性不同,远场地震动中的主频与自由场地表浅层的基频接近,远场波作用下自由场的放大效应比近场增大明显;车站结构的存在显著影响周边土层的地震动特性。3.考虑了不同超越概率下的远场地震波输入,从加速度、变形和内力方面研究了土—车站体系的动力响应规律,重点分析了土层各点的加速度和傅里叶变化,车站结构的相对水平位移以及结构的应力分布状况。发现地震波在传播过程中呈现出自下而上低频增大、高频减小的现象;模型的地震反应与地震激励的强度同步变化,随埋深的增大而减小;但土层对远场波的低频放大效果却随地震波PGA的加大而有所降低。4.通过改变车站的刚度、密度及周围土体强度,从结构位移和应力方面进行了车站地震反应的影响因素研究,发现土体特性才是影响车站结构动力响应的关键性要素,而车站本身材料性质对整体模型的改变很小。