中国城市轨道交通建设的规模化发展，使得越来越多的地铁工程不可避免的穿越可液化地层，地铁结构的形式也趋于多样化，而目前地下结构抗震领域的研究（尤其是实用抗震设计方法、复杂环境中地下结构的抗震性能等）显著滞后于工程实践。因此，研究可液化场地条件下地铁地下结构的抗震性能及其实用抗震设计方法有着重要的学术意义和工程应用价值。　　论文首先通过数值模拟的方法研究了典型的两层双跨地铁车站结构的地震破坏机理及影响其地震响应特性因素的作用效果;其次，设计了一种考虑粘弹性边界的剪切模型箱，并开展了可液化砂土地层中箱形框架式和盾构扩挖式地铁车站结构的振动台模型试验，分析了地下结构和模型地基土的地震响应特性以及结构的动力损伤演化规律;最后，分析研究了采用反应位移法进行地下结构抗震设计时遇到的关键问题并对该方法进行了拓展改进，提出了等代平面框架法，并对地铁地下结构的隔震设计理念进行了初步探索。本文主要完成的工作及成果如下:　　(1)基于混凝土损伤理论，探究了两层双跨地铁车站结构地震损伤演化规律及其灾变机理，分析了土-结构刚度比、土-结构接触滑移、土-岩交界面、不同液化土层高度等因素对地下结构地震响应特性的影响。研究结果表明，地铁车站结构中柱的地震损伤最为严重，结构的破坏始于中柱的柱端破坏;结构与周围土体之间接触滑移的设置，使得埋置于土中的地铁结构地震损伤程度减小，结构相对水平位移峰值变化不大，但加速度显著增大;当地下结构穿越模量相差较大的软硬土层时，强震作用下，结构在地层交界面处会产生内力和变形的突变，极易发生地震损坏;当地下结构同时部分处于可液化地层、部分处于非液化地层时，强震时，结构在垂直于轴线方向上可能会产生其自身难以承受的巨大剪力，因而抗震设计时应予以避免。　　(2)自行研制了一种考虑粘弹性边界的剪切模型土箱，并开展了可液化砂土场地条件下盾构扩挖地铁车站结构地震响应特性研究。给出了加速度Arias强度与孔压上升模式的关系、孔隙水压力发展变化规律、模型结构-模型地基体系的位移和加速度反应，总结了近远场地震动对地基和地下结构地震响应特性的影响，描述了模型地基液化现象及震后结构表观现象，揭示了可液化场地下盾构扩挖地铁车站结构的地震破坏机制。　　(3)开展并分析了可液化场地中箱型框架式地铁车站结构的振动台试验结果，涉及地基土的加速度反应、动土压力及孔隙水压力发展变化规律、地下结构的应力、应变、变形及地震损伤演化特征。同时，基于有限差分软件FLAC3D进行了与振动台试验模型相同尺寸的数值模拟，对比了试验结果与数值计算结果，实现了二者之间的相互验证。研究表明，饱和粉细砂在强震作用下具有显著的液化效应，地下结构对位于其下部地基土体的液化有一定的抑制作用;液化使得地下结构会产生一定的上浮，最后导致结构正上方土体与其侧方土体出现显著的相对运动;揭示了可液化地层中框架式地铁车站结构的地震反应特性，抗震设计时，应提高中柱的抗侧刚度。　　(4)对采用反应位移法进行地铁地下结构抗震设计的关键问题进行了系统的分析，指出针对不同的情况应采取不同规范推荐的计算公式和简化模型;提出了适合地下结构横断面抗震设计的等代平面框架法，通过工程实例将其与一般反应位移法的计算结果相比较，并将该方法进行拓展应用于地铁车站结构开口横断面的抗震设计。研究结果表明，采用等代框架法进行内力计算的精度较高，可满足实际工程需求。　　(5)采用数值模拟的方法，研究了地铁车站结构中柱采用辊轴摩擦摆支座的隔震效果和可行性。研究表明，辊轴摩擦摆隔震支座具有良好的自复位和耗能特性，保证采用隔震支座的地下结构不致在地震作用下产生永久变形;设置辊轴摩擦摆隔震支座后，可大幅度减少结构中柱的内力和变形，选取适合的参数可使隔震效果至少达到40％以上。