轨道交通的建设离不开隧道的建造,而盾构法作为一种重要的隧道施工方法,被广泛应用于隧道建设中。我国地处环太平洋与欧亚两大地震带之间,受太平洋、印度和菲律宾三大板块的挤压,地震断裂带非常活跃。因而隧道工程的抗震性能研究及抗震设计是一个亟需解决的重大问题。本文研究结合中国博士后科学基金资助项目“强震下超长海底隧道地震破坏机理与抗减震措施的跨尺度精细化分析研究”(BX20190056),以上海某盾构隧道为背景,对强震下盾构隧道的动力响应进行了研究,可为盾构隧道的抗震设防提供一定的参考。本文主要开展了以下几个工作:查阅有关资料,了解国内外地下结构地震动力响应的研究现状,掌握地下结构的抗震分析方法及地下结构的动力响应特性。通过邓肯张E-B模型、等价线性模型、动力人工粘弹性边界、比例边界有限元法等理论,展开盾构隧道地震动力响应的分析。通过比较不同长度隧道的位移、速度、加速度、轴向应力、大小主应力、动剪切应力等动力响应,选择较合适的隧道长度,开展具体的研究工作。采用单一变量法研究隧道在不同上覆土层厚度、不同地震波峰值加速度、不同地震波入射角度下隧道的地震动力响应变化规律。研究发现,拱肩的水平位移峰值最小,拱脚水平位移峰值最大,左拱肩轴向应力最大,拱脚处出现了拉应力。根据本文的数值计算结果,可以发现随着埋深的增加,隧道的水平位移峰值逐渐减小,竖向位移的峰值逐渐减小且趋于稳定;随埋深的增加,动剪切应力峰值先增大后减小,最大轴向应力峰值由拱肩向拱脚处移动。随着入射角的增加,水平位移的正向峰值先减小后增大,负向峰值先增大后减小;随着入射角度的增加,大主应力峰值逐渐由拱脚向拱腰处移动。随着地震波峰值加速度的增加,地震的动力响应越加明显,左拱腰处的动剪切应力最大,当其超过混凝土的容许剪切应力1.75MPa时,隧道在该处易发生剪切破坏。