目前,随着我国铁路隧道建设的迅猛发展,对支护结构安全性的要求也越来越高。为保证施工人员及支护结构的安全,往往需对围岩和支护结构进行监控量测,并基于量测结果对支护结构安全性进行评价。在众多的监控量测项目中,支护位移由于具有可较为直观的反映围岩的整体稳定状态、易于测量、要求的测量设备简单、对工程施工干扰小、测量成本低等特点,而被广泛应用于工程实践中。但现阶段基于初期支护极限相对位移的支护安全性评价方法,存在判定范围宽泛、缺乏定量化安全系数、难以适应不同形状尺寸的隧道断面等问题,且针对这些问题的相关国内外研究也相对欠缺,一定程度上制约了支护结构科学化、定量化安全性评价的发展。鉴于此,本文采用理论分析、现场测试、数值模拟、资料调研、程序设计等多种研究方法,对隧道支护安全性变形-结构评价方法展开研究,主要取得了以下成果:1.采用理论分析的方法,明确了支护结构变形确定支护结构内力的可行性;基于结构力学矩阵位移法,建立了支护内力变形-结构计算方法;采用数值模拟方法,验证了变形-结构计算方法的合理性,并计算给出了关键节点的合理位置分布及数量建议。2.采用理论分析、数值模拟、资料调研、现场试验的方法,明确了型钢混凝土钢架等效弹性模量计算方法;统计了围岩基本质量指标BQ及围岩弹性反力系数的实测样本,提出了基于围岩基本质量指标BQ的围岩弹性反力系数确定方法;推导了基于广义Hoek-Brown准则的围岩弹性反力系数理论计算方法,结合实际工程算例,验证了基于围岩基本质量指标BQ的围岩弹性反力系数确定方法的合理性。3.采用理论分析、现场试验的方法,基于隧道支护内力变形-结构计算方法,给出了初期支护结构安全性评价方法,提出了二次衬砌安全支护时机确定方法及多层支护安全性评价方法,并给出了相应算例分析。4.采用程序设计的方法,依据隧道支护内力变形-结构计算方法步骤流程,基于MATLAB进行了程序开发,并设计了可视化(GUI)的操作界面。以上成果可为铁路隧道支护结构的安全性评价提供参考。