沉管隧道作为一种比较先进的水下交通载体,以其对航运干扰影响小、断面尺寸灵活等优势越来越多的应用到越江跨海交通工程中。沉管隧道修建在水下土层中,防水性能要求严格。与此同时,沉管隧道作为水下生命线,一旦发生震害,将导致极为严重的后果且修复难度极大。而我国位于世界两大地震带之间,地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广,是一个震害严重的国家。因此,对沉管隧道进行地震响应研究具有十分重要的科学意义和实用价值。本文以国内某海底沉管隧道为工程背景,对沉管隧道地震响应规律进行了以下研究:(1)对国内外沉管隧道的发展历程和地震反应研究现状进行总结和概括;对地下结构地震反应的特点和研究方法进行较为详细的介绍;对目前常用于沉管隧道地震反应的研究方法进行总结。(2)以国内某海底沉管隧道工程为背景,依据实际工程的勘察设计资料,建立整体纵向三维空间梁-弹簧有限元模型;针对工程中非常关心的地震作用下的管节接头纵向相对位移(张开量和压缩量)的问题,提出一种适用于纵向梁-弹簧模型的以纵向相对位移、绕竖轴转角位移和绕横轴转角位移为基础的计算管节接头截面内任意时刻的最大张开量和最大压缩量的计算公式;基于经典广义反应位移法及无反射边界理论,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立工程场地处的土体三维有限元模型,通过自由场分析得到地层土体的位移时程响应;将位移时程输入到梁-弹簧模型中得到沉管隧道在地震作用下的响应。(3)通过分析不同温度工况下及相同温度工况不同地震动输入情况下的地震响应结果,得到沉管隧道在地震作用下的动力响应规律。(4)通过分析不同回淤工况下的地震响应结果,得到沉管隧道在地震作用下的动力响应规律;通过调整地震动输入方向和地基弹簧刚度参数,得到张开量对地震动输入和地基弹簧刚度的敏感性规律。为沉管隧道结构抗震设计提供有益的参考依据和意见。