随着城市规模的迅速扩大和城市人口的急剧增加,越来越多的地下空间被开发和利用,地下结构的抗震问题也日益受到人们的关注.研究饱和土中地下结构的地震响应,对饱和土中地下结构的抗震设计有重要意义.与地面建筑结构的地震响应取决于结构的惯性不同,地下结构的地震响应主要受周围地层的变形影响.因此,本文首先以单相线弹性介质理论和饱和土的毕奥理论为基础,系统研究了四种自由场地——上表面透水的饱和土自由场地、上表面不透水的饱和土自由场地、单相介质与饱和土分界面透水的自由场地、单相介质与饱和土分界面不透水的自由场地——在水平方向和竖直方向地震作用时的稳态动力响应特性,以及有关参数对动力响应的影响规律.接着,研究了饱和土土层中深埋圆形衬砌隧道在水平地震作用时的稳态动力响应,分析了多种因素对隧道动力响应的影响.在此过程中,建立了单相弹性介质和饱和土在水平地震作用时动力响应的非轴对称方程组;提出了通过分离变量和函数组合消除方程组非对称性和方程之间耦合的方法;得到了动力响应方程的解析通解;构建了求解饱和土土层中深埋圆形衬砌隧道地震响应问题近似解的边界条件;推导出了该问题的近似解;通过数值计算,较为全面的分析了地震频率、饱和土弹性参数、隧道结构特征等因素对饱和土土层中深埋圆形衬砌隧道地震响应的影响.这些研究结果对正确理解饱和土中圆形衬砌隧道的抗震性能、破坏机理,以及指导隧道的抗震设计都有一定帮助.