无柱大跨地铁车站具有能够提供较为开阔空间、客流通行方便等优点,已逐渐成为地铁车站结构的主要形式之一。但目前针对这一结构形式考虑土-结构相互作用的抗震性能研究较少。本文以南宁地铁5号线金桥站为工程背景,采用模拟地震振动台试验与有限元数值分析相结合的方法,进行了无柱大跨地铁车站抗震性能研究。主要研究内容与结果如下:（1）以南宁地铁5号线金桥站为工程背景,根据Bockinghamπ定理,采用微粒混凝土材料模拟原型车站结构,通过在土中掺加锯末的方式,降低土的刚质比,进行了试验土的动力三轴试验,以卓越周期相似为控制指标,确定了试验用土的合理配比,使模型土与模型结构的时间相似特性保持一致,选择合理模型箱,设计制作了1个尺寸相似比为1/50的考虑土-地铁车站结构相互作用的振动台试验模型。实测结果表明,试验模型可以较好地反映实际工程的动力特性。（2）选用El Centro波与汶川武都波并拟合南宁人工波,分别进行了试验模型在水平地震和竖向地震等多种工况下的模拟地震振动台试验,研究了无柱大跨地铁车站在考虑土-结构相互作用下的地震响应规律。结果表明,在水平与竖向地震作用下,模型土体的加速度响应均随埋深减小而增大。水平地震作用下,模型结构的峰值加速度响应在底板处最小,中板其次,顶板的峰值加速度响应最大。竖向地震作用下,结构底板的峰值加速度响应大于中板的峰值加速度响应。结构自身质量与刚度分布和土体作用是影响结构地震响应的重要因素。（3）应用ABAQUS通用有限元软件,通过对模型土的压缩试验与直剪试验,确定了土体的相关参数,选用合理的土体和混凝土本构模型,确定相应的土-结构接触处理方法,以振动台试验模型为背景,建立了土-无柱大跨地铁车站的有限元数值计算模型,进行了多种工况下的有限元数值分析,并与振动台试验结果进行对比。结果表明,有限元数值计算结果与振动台试验结果吻合较好,说明文中建立的有限元计算模型与计算结果可靠有效。此外,为了考虑空间地震作用对模型结构的影响,文中还进行了水平与竖向地震耦合作用下的有限元数值分析。分析结果表明,耦合地震作用与水平地震作用相比,耦合地震作用对车站结构模型的水平位移响应影响较小,对车站结构模型的水平加速度响应与应力响应有较大的放大作用。一般情况下,楼板水平加速度增幅最大可达44.5%,侧墙应力增幅最大可达82.0%,板中应力增幅最大可达288.9%,应引起研究人员的关注。文中的研究结果可供无柱大跨地铁车站抗震性能研究和工程应用参考。