摘要：竖向地震作用下,车站上覆土极易被剪坏而产生惯性力效应,增加车站结构负载,影响关键结构抵抗外力及变形的能力。参考日本大开地铁车站的截面尺寸,通过ABAQUS建立了地铁车站二维和三维模型,开展了非线性动力时程分析,获得了中柱端部的相对位移时程响应以及竖向荷载在中柱和侧墙上的分布情况;建立了三维中柱精细化模型,通过将二维分析中获得的中柱端部相对位移响应作为荷载施加在三维中柱精细化模型顶面上,获得了不同截面形式下中柱的承压比与侧墙的受力情况,以及中柱震后的破坏形态。研究结果表明:上覆土体的抗剪能力失效后,在竖向地震作用下,其惯性力作用于车站结构顶板,该惯性力与水平地震作用下侧壁土体产生的剪切荷载的耦合作用使矩形截面下中柱发生压剪破坏,进而退出受力;采用拱形截面可以缓解地震作用下中柱结构的高轴压比工作环境,同时改变了中柱的长细比,提高其延性,使其在震后仍保持着持力状态,避免了车站结构的整体破坏。