我国冻土分布广泛,多年冻土和季节性冻土分别占国土面积的21.5%和53.5%,并且其中大部分冻土地区位于地震活动区。当地震发生时,冻土层的存在会对建筑物的地震反应带来影响,改变地基土的动力特性和卓越周期,从而直接影响上部建筑物的稳定与安全。而我国现行的《抗震设计规范(GB050011-2010)》对场地的分类和抗震设计按照常规土进行,没有考虑冻土层对结构地震动响应和反应谱的影响。从可查文献来看,国内外针对冻土环境中考虑冻土-结构相互作用体系动力特性所进行的研究极为有限,缺少相关理论分析及试验数据的支持,导致了对此类场地中结构的动力特性了解很少。因此,开展考虑冻土-桩动力相互作用的结构地震响应研究已经成为分析寒区建筑结构地震反应规律、评估其安全性能中不可或缺的内容,对促进冻土地区建筑结构的抗震设计理论的发展,增强抗震防灾能力都具有重要意义。本文以寒区冻土-结构相互作用体系为研究对象,重点研究了冻土层的的存在对于寒区建筑物地震反应的影响规律,利用ANSYS有限元软件建立与振动台试验相符合的有限元模型,通过分析地表面及建筑物顶部的最大加速度、反应谱、位移及桩身弯矩等参数,研究了冻土层的存在对于建筑物地震反应的影响;通过改变地震波种类、冻土的冻结深度等参数,进一步研究了不同地震波、不同冻结深度对建筑物的地震反应的影响,为寒区建筑结构的抗震性能分析提供参考,从而对现行的规范中冻土场地的抗震设计提出初步建议。结果表明:(1)适当冻土层的存在对于上部结构为刚性建筑时,由于地表土层的刚性增大,建筑物的震害有增大趋势。(2)随着土层冻结深度的增加,刚性结构顶层最大加速度呈增大的趋势,而随着土层冻结深度的增加,地表土体剪切模量增大,地表最大加速度呈减小的趋势。(3)结构顶部反应谱峰值对应的时间为结构自振周期,随着冻土冻结深度的增加,冻土-结构相互作用体系自振周期减小,同时使结构的振动频率变大,可能会因为共振现象导致结构地震反应变大。(4)从各个楼层的最大位移来看,不同的地震种类对于结构的最大位移影响程度不同;冻土层的存在会减小结构各楼层的最大位移,且随着冻土冻结深度增加,各楼层的最大位移整体呈现先减小后增大趋势。(5)从中心桩的桩身弯矩图来看,冻土的存在对桩身弯矩有约束作用,但是冻土与未冻土的交界处桩身弯矩有明显的突变现象,因此,应对寒区建筑物的桩基础的相应位置进行加固设计,降低震害。