随着我国经济建设的飞速发展,大量的公路、铁路和水电隧道相继修建。5.12汶川地震后,高烈度地区隧道结构的抗震性能受到更大的重视。目前,基于一致激励下隧道动力响应规律的研究取得一定的成果,但对行波激励下隧道动力响应规律的研究还不够深入。工程中,隧道洞口段抗震设防长度仅仅是给个定量的限值,这种规定存在一定的片面性。针对上述问题,本文在调查国内外震害实例的基础上,归纳总结隧道的震害特点及其规律,把隧道行波激励动力响应规律与隧道洞口段抗震设防长度两个难点问题结合起来分析,突破对隧道动力响应大多基于一致激励条件的范围,研究了隧道行波效应的影响因素,隧道洞口段抗震设防长度与隧道截面跨径的关系,提出“九节鞭”式多段多道抗震设防理念。本论文完成的主要研究有以下几个方面：1.隧道震害形式分析、影响因素及破坏机理综述；2.隧道动力响应理论探讨：行波效应分析理论、土-结构相互作用理论、土动本构分析、围岩安全评价的方法；3.数值模拟分析探讨：边界条件、动力激励输入理论、阻尼模型、地震波的传播及基线校正；4.行波激励和一致激励隧道动力响应规律比较分析；5.行波效应影响因素分析研究：分析地震波波形、视波速、结构形式及围岩级别对隧道行波效应的影响；6.研究行波激励下隧道洞口段抗震设防长度,分析各种工况下隧道抗震设防长度和隧道跨径的关系,提出多段多道抗震设防理念。通过以上研究,不仅深入分析隧道行波激励动力响应特征,而且进一步完善隧道洞口段抗震设防设计技术。