随着交通系统的延展,不仅多山地区的公路铁路修建面临深挖高填的问题,城市基础设施建设中对大断面明挖隧道的需求也越来越高,近年来明挖隧道的修建向着大断面、大埋深、复杂结构、复杂工况的方向发展,给设计及施工带来很大的挑战,大断面明挖隧道与盾构隧道等地下结构相比,其受力特点有很大不同,因此已有的相关理论及设计方法不能直接用于现阶段大断面明挖隧道的设计,复杂荷载条件下的明挖隧道选型及其结构动力特性研究成为亟需解决的问题。本文采用混凝土塑性损伤本构模型,分别建立了单拱双层、双拱双层、箱型双层三种断面类型的明挖隧道,首先分析了不同断面类型的现浇整体式隧道在静力及动力作用下的响应特点,结构损伤的发展规律以及地层的变化特点。通过设置不同厚度的埋深,研究了不同埋深条件下结构的动力响应及受力特点;此外还通过建立有配筋模型及无配筋模型,研究了钢筋对于结构损伤发展的抑制作用,认为钢筋的存在对于降低结构的受损程度具有重要作用,也揭示了在地下结构动力分析中,建模过程中考虑钢筋的作用有助于提高数值模拟结果的准确性。针对目前已有的地下结构抗震性能评价方法的不足,采用Python语言编制了模型后处理程序,结合隧道结构采用的塑性损伤本构,实现了对地震作用不同时间的损伤结果进行图像识别处理的功能,克服了以往只能定性描述结构损伤的缺点,程序能够统计损伤区域及未损伤区域面积,绘制结构损伤面积比随时间变化曲线,对结构进行损伤评估,为地震作用下结构损伤分析提供辅助。基于上述研究,建立了相应的二维模型探索了单拱隧道及双拱隧道进行装配化的分块方式;研究了装配现浇组合式明挖隧道静力条件下的受力性能及地震作用下的动力响应特点;总结了不同覆土厚度下不同构件的应力变化特点;对比分析了装配现浇组合式明挖隧道与现浇整体式隧道的抗震性能,认为合理的装配化能够很大程度地提高地下结构的抗震性能,同时进一步验证了采用结构损伤发展曲线作为结构抗震性能评价标准补充的合理性。