与传统单柱双跨、两柱三跨地铁车站相比,大跨度无柱车站具有空间视野开阔、客流不受阻碍、管线排布方便等优点。但目前对于大跨度无柱地铁车站地震响应的研究尚处在起步阶段,对于广深地区典型的上软下硬复合地层中车站结构抗震性能,国内外尚未形成系统全面的认识。立足于目前工程亟待解决的问题,本文对大跨度无柱地铁车站不同结构型式进行分析比选,采用数值仿真计算手段,对土岩复合地层条件下的大跨度无柱地铁车站地震响应进行研究,为车站的抗震设计与选型优化提供参考。本文主要工作及研究成果总结如下:（1）针对地下结构动力响应三维数值模拟中存在的岩土体本构模型、计算域边界设置等问题,开展前期工具软件开发,实现Mohr-Coulomb模型参数到Drucker-Prager模型参数的换算;基于ABAQUS用户单元子程序UEL接口进行二次开发,建立了三维黏弹性人工边界用户子单元,提高了计算域截断边界模拟效率,为后续章节建立数值模型,进行地下结构地震响应分析奠定理论基础。（2）针对矩形和拱形大跨度无柱地铁车站开展静力学分析,并从受力特征、材料用量和施工条件等方面,对目前常见的大跨度无柱地铁车站结构型式进行比选,最终得到:顶板变截面式与预制装配式拱形结构分别为目前矩形和拱形大跨度无柱地铁车站结构型式中的最优选项。（3）对于现浇式顶板变截面大跨度无柱地铁车站,结构中板边支座、顶板和底板腋角等截面刚度突变位置是地铁车站薄弱部位,在强震作用下易产生贯通裂缝;此外,在竖向地震动作用下上部荷载惯性力增加,取消中柱后结构顶板中心处受力情况更为复杂,在抗震设计中,可采取提高配筋率、腋高比和腋长比等方法加强这些部位的抗震性能,避免结构发生严重的损伤破坏。（4）预制装配式拱形车站结构环内接头中,位于顶板边支座位置的E-F接头与位于中板边支座位置的C-D接头,在地震荷载作用下接触面相对位移超过设计要求,接头损伤失效严重。针对装配式结构接头进行抗震设计时,要着重对这两处接头的刚度与连接性能进行优化提高。（5）土岩地层分界面位于车站负二层中部位置对车站的地震响应较为不利,在大跨度无柱地铁车站的选址与设计中,尽量避免车站结构与土岩地层处于上述的相对位置关系。随着土岩地层材料差异的增大,即硬岩地层刚度的增大,结构在地震作用后的整体损伤程度减小,但在土岩地层分界面位置结构侧墙出现贯通裂缝,发生严重损伤破坏。在抗震设计中,须加强地层分界面位置结构侧墙的隔震减震能力。