城市轨道交通是市民出行的重要选择,我国是城市轨道交通大国,地下车站作为城市轨道交通的枢纽,对其结构的抗震研究很重要。国内外学者对地下结构的地震响应研究很多,且大多是基于地震波垂直入射的研究。但实际情况下,地震波很少是垂直入射的。地下结构的地震响应主要受场地运动差异的影响,而地震波斜入射时,造成的自由场地震响应与垂直入射时存在差别,因此研究斜入射地震波对地下车站结构的影响是有必要的。本文为探讨斜入射地震波作用下,地下结构的地震响应,先对基岩上覆均质土层场地作用斜入射地震波进行线性地震响应分析,然后对水平成层场地作用斜入射地震波进行非线性地震响应分析,并将非线性场地的分析结果用到反应位移法中,分析斜入射地震波引起的地下车站结构的响应。本文成果如下:(1)分析了基岩上均质土层场地在斜入射地震波作用下的线性地震响应特性。从频域角度出发,集整土层动力刚度矩阵,求解基岩上覆均质土层的自由场线性地震响应。通过计算不同地震波以不同入射角作用到自由场而产生的自由场响应得出结论。结果表明不同地震波在斜入射时自由场的响应存在差异,SH、SV波斜入射时,土层的峰值位移、峰值加速度响应会出现大于垂直入射的情况。斜入射地震波造成的自由场响应在不同深度处存在差别。(2)在线性算法的基础上结合等效线性的计算方法,研究水平成层场地斜入射地震波作用下的非线性场地响应。结果表明,斜入射地震波作用下,水平成层非线性自由场与均质土层线性自由场所得结论一致,斜入射地震波引起的地震响应会出现大于地震波垂直入射时的情况。(3)利用水平成层非线性自由场的场地分析结果,分析了斜入射地震波作用下地下结构地震响应特性,其中,入射角根据场地反应分析结果选取SV波82°、72°和SH波55°、35°以及垂直入射的情况,并考虑入射波幅值0.2g和0.4g以及地震波控制点在基岩和自由场表面的情况。计算结果表明,斜入射地震波引起的地下结构的地震响应会出现大于垂直入射地震波引起的响应的情况。地震波控制点的不同造成地震波斜入射下,场地的响应不同,从而影响地下结构的抗震响应。入射波幅值为0.2g时,控制点选在基岩的斜入射地震波,计算出结构内力与层间位移结果要小于控制点选在自由场表面的结果。而入射波幅值为0.4g时,与之相反。故在考虑地震波斜入射时,出于结构安全考虑,对地下结构的抗震设计及分析应综合考虑入射波的幅值与控制点的选择。