本论文从地下结构的经典理论出发，对于原型为地铁车站结构的两箱体结构在地震竖向分量作用下的动力响应进行理论分析和数值模拟。 首先，介绍了地震的危害以及当下一些地下结构的抗震研究方法，然后对当前地震竖向分量的研究现状及现有研究方法进行了综述，并指出可以使用解析法对其进行研究分析。在本文第二章，对土的本构模型以及混凝土的本构模型做了一定的阐述。在文章的第三章，对结构的在竖向地震分量作用下的动力响应做了解析推导并进行了求解。从而得出在地震竖向分量作用下结构的顶板的位移公式、中柱所承受的轴向力的公式以及底板的位移公式。在公式推导过程中，主要采用了结构动力学中的动力学方法，并且主要以克雷洛夫方法为主要手段进行动力响应解。 在文章的第章，采用数值模拟方法，对结构进行竖向分量作用下的数值模拟，从而得出顶板、中柱、底板的各个典型部位的动力时程图。在此基础上，对不同埋深情况下结构的动力响应进行了对比，并得出结论。此外，还对比了考虑和不考虑地震竖向分量时结构构件的内力区别。 本论文研究了地震竖向分量作用下地下结构的动力响应，并用解析法对地铁结构在竖向地震作用下的动力响应进行了分析。此外还进行了数值分析，为进一步将此方法运用于实际提供了一定的参考。