随着经济发展和社会不断进步,人类生存所需的空间也越来越多,地下空间逐渐被利用起来。然而伴随着地下空间的不断开发,受到地震等灾害的影响也越来越频繁,例如,九寨沟地震、汶川大地震以及阪神大地震等,不仅造成了巨大的社会影响和经济损失,也导致地上邻近建筑影响到地下空间的稳定性。因此,对地下空间结构进行抗震设计分析是十分有必要的。本文在前人研究的基础上,对地下结构抗震涉及到的一些重要问题进行总结归纳,并对土体-地下结构体系进行建模,讨论了在不同土体场地的条件下,地下结构受到水平方向地震作用的动力响应规律;为了研究埋深对地下结构的影响,本文建立了六个不同埋深情况下的土体-地下结构三维模型,分别进行地震作用,分析了埋深对地下结构的影响规律;对于地上建筑对地下结构的影响,本文建立了地下结构-土体-地上建筑的三维有限元模型,初步研究了在地上建筑高度不同及其与地下结构相对空间位置不同时对地下结构的地震响应。本文主要的研究工作如下:(1)利用有限元软件ADINA建立了埋深为10m的三维土体-地下结构体系,场地条件中土体为单一均质的软弱土,研究了结构在地震作用下的动力响应,分析出地下结构中受到地震动作用时响应较大的部位,并且选出该部分中的一些关键结点作为其他工况的关键点进行分析。(2)基于土体-地下结构的理论基础,建立了不同土体场地条件下的三维有限元模型,初步分析了在地震动作用下,软弱土、砂土、上部含砂土夹层及下部含砂土夹层不同场地条件,对地下结构的地震响应的影响。(3)初步研究了在不同埋置深度工况下,土体-地下结构整体三维模型在受到地震动作用时,地下结构的加速度、位移以及应力反应的基本规律和影响程度。(4)建立了地下结构-土体-上部建筑的三维有限元模型,首先对比分析了在地震动作用下,有上部建筑与无上部建筑时,地下结构的动力响应规律与影响程度;其次,建立不同的结构-土体-上部建筑模型,分析了在上部建筑的不同高度以及地上建筑与地下结构不同相对位置的影响,分析了地下结构纵向产生的地震响应规律;最后,根据分析结果,选出一个地震响应较大的工况,在地表设置隔振沟,研究了地下结构动力反应随隔振沟位置变化的影响规律。