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盾构隧道的常用衬砌是由若干弧形预制管片通过螺栓连接拼装而成,由于螺栓的存在,它的动力响应特性不同于整体现浇式隧道结构,柔弱性是其最大的特点。近年来,诸多大城市都在使用盾构法修建地铁,其中位于高烈度区的城市不在少数。因此,盾构隧道的抗震性能引起了学者们的广泛关注。本论文依托一盾构隧道工程实例——昆明市市体育馆到梁家河区间——开展研究,主要包括盾构隧道地震灾害形式分析、地震波选取及校正、盾构隧道等效模型建立、行波激励下与一致激励下的盾构隧道动力响应特征对比分析、行波激励下盾构隧道响应的影响因素分析等内容。论文具体研究内容为：(1)查阅了国内外文献质料,收集了国内外部分地铁盾构隧道在地震中的破坏事故,统计并分析了盾构法隧道的主要震害形式以及致灾机理。(2)根据昆明市地铁三号线市体育馆站到梁家河区间地质勘察资料,基于FLAC3D软件中的自由场边界、粘滞边界、波场分离技术、阻尼系统施加方法及地震波分析软件Seismosignal的傅里叶变换、功率谱和最小二乘法等一系列理论,开展了关于地震波的筛选、频谱分析、滤波、基线校正等工作以及盾构地铁区间截段模型的建立、计算参数和边界条件确定等工作。(3)采用时域法,借助FLAC3D,进行了地震波一致激励和地震波行波激励时不同响应的对比分析,并从影响盾构隧道响应的四个因素即波形、结构强度和形式、不同周边土体强度、视波速因素分析了盾构隧道在行波激励下的响应特点。(4)提出了关于盾构隧道行波效应下的抗震措施和建议。论文研究结果表明：(1)盾构隧道在地震中易出现螺栓松弛、洞肩洞脚开裂破坏、蛇形弯曲等灾害形式,其中,蛇形弯曲这一特征较明显的体现了地震动的行波效应。(2)一致激励和行波激励下盾构隧道动力响应对比分析结果表明,行波效应下的位移响应时程较一致激励有所滞后,且行波效应下结构的横向位移峰值、横向相对位移峰值、最大(小)主应力绝对值峰值和螺栓张开量最大值均要大于一致激励。行波效应下的盾构隧道响应更符合地震灾害特征,行波激励可模拟出蛇形弯曲,而一致激励很难体现此特点。所以对于大跨度浅埋盾构隧道进行抗震研究时,要采用行波激励进行分析。(3)地震波形、结构强度和形式、盾构隧道周边土体强度、视波速均是影响行波效应下结构响应的主要因素。计算结果显示：地震波的加速度越大,结构的位移响应有增大趋势；盾构隧道管片和螺栓强度的变化,对结构位移响应没有太大影响；但管片强度增加,会增加管片在地震响应中的内力,螺栓强度增加,会减小管片的内力；周边土体强度变化会对盾构隧道的响应产生较大影响,随着土体强度增加,结构横向位移呈减小趋势,结构内力呈增大趋势,另在结构断面形式变化的地方,也是应力较集中的部位；视波速也是影响结构响应的关键因素,视波速越大,结构的位移和内力则会越小。论文的创新性工作主要包括：(1)采用有限差分时程分析法开展了盾构隧道地震响应分析与研究,结合工程实例建立模型,采用了更符合实际的行波激励法；(2)采用壳-弹簧模型以及土结构耦合模型并将其运用到长盾构区间大型数值模型的抗震分析中,既反映了地震作用下管片与螺栓之间的相互作用,也反映了土体与结构之间的相互作用。(3)基于有限差分理论,采用完全非线性时程分析方法和大变形计算分析模式研究行波激励下盾构隧道动力响应,研究结果可反映出地震中土体与盾构隧道衬砌结构的永久变形。