随着城镇化进程的加快,以地铁为代表的轨道交通得到了迅猛的发展。以往人们认为地铁车站受到地层抗力作用,具有良好的抗震性能,但1995年日本阪神地震中,大开车站的倾覆性破坏为地铁车站的抗震安全性敲响了警钟。目前针对地铁车站的地震破坏机理尚未形成统一认识,对地铁车站的减震技术研究也没有形成完整有效的理论体系。本文通过理论研究和数值模拟,定量分析水平和竖向地震动对地铁车站的影响,并对中柱橡胶支座的减震作用进行研究,包括以下三个方面。(1)基于结构动力学和弹性力学,建立了简谐竖向振动下地铁车站运动方程;在求解中柱内力时,运用欧拉梁理论,确定了顶板梁受迫振动的振型函数,根据减震前后柱端对顶板梁不同的约束条件,求解对应的振型方程,最终确定中柱内力;竖向地震作用对车站中柱的影响是比较明显的,振动引起的轴力能够达到静力的2倍,这会引起中柱的破坏进而影响到整个地铁车站的稳定性;在柱端设置减震层的力学原理在于改变了顶板梁的支承条件,由固定端约束变为弹性约束,使得顶板梁振动频率降低,减小了顶板梁在竖向地震作用下对中柱的冲击作用;(2)地铁车站的破坏是由于结构的变形不协调导致的,其中中柱的抗剪切变形能力是关键。在水平剪切作用下,柱端出现拉裂缝,使得该部分混凝土竖向承载力降低,随着裂缝贯穿整个柱面,柱端混凝土被压碎;上覆土重力转移到顶板和侧墙,顶板被压弯,在跨中处以及板和侧墙的交接处出现拉裂缝;裂缝发展到一定程度时,最终顶板由于承载力不足发生倾覆。所以从大开车站的破坏历程来看,中柱的破坏是车站倒塌破坏的主因,而中柱的剪切变形能力成为提高车站抗震性能的关键;(3)橡胶支座减震机理在于增大了结构的延性,使得中柱的变形适应性提高,将中柱的层间位移转移到支座,中柱的层间位移角可降低78.8%;中柱的竖向承载力不因大变形而降低,从而在地震期间保持弹性抗力;通过设置减震支座,由传统的固定连接变为“柔性”连接,通过“柔性”减压可以降低柱端的应力,柱端竖向应力可减少38.3%,从而提高中柱的抗震性能。本论文有图67幅,表18个,参考文献127篇。