火力发电厂抗震设计的一个重要课题就是对主厂房及相关电力设施进行安全、合理的抗震设计,改善结构的抗震性能。目前,大型火力发电厂中的汽机基础多采用岛式布置形式,主厂房结构与汽机基础需分开设计,且忽略了土-结构相互作用的影响。本文提出了一种将弹性汽机基础与主厂房耦合的新型结构体系,并采用数值模拟的方法对该新型结构体系的抗震性能进行了研究,主要研究工作和成果如下。(1)利用大型通用有限元软件ANSYS建立了基于地基土-基础-上部结构的耦合布置形式与岛式布置形式的整体模型。采用基于黏弹性人工边界的波动输入法计算了各整体模型的水平地震响应。通过对比两种整体模型的地震响应,研究了耦合对结构体系抗震性能的影响。结果表明:将汽机基础和主厂房结构耦合起来后,结构体系刚度得到一定增强;汽机基础顶台板的抗震性能有所改善;主厂房框架柱内力响应得到控制,体系的安全储备大大提高。(2)建立了自由场模型与耦合结构简化模型(仅考虑上部结构)。计算了自由场地震反应,确定了场地的放大效应,在此基础上采用大质量法分析了耦合结构简化模型的抗震性能。通过对比简化模型与整体模型的地震响应,研究了土-结构相互作用对耦合结构体系抗震性能的影响。结果表明:在考虑土-结构相互作用后,体系频率降低;汽机基础顶台板加速度响应减小;大部分主厂房框架柱内力响应有所减小。工程设计时采用仅考虑上部结构的简化模型并非总是偏于安全。本文的研究成果对弹性汽机基础与主厂房耦合的新型结构体系的设计和推广具有重要的参考价值。