海底隧道近年来逐渐成为连接海峡、海湾、海岛之间的主要交通方式,与此同时,我国各地面临的地震灾害依旧给人民的经济、精神造成巨大损失,作为新时代的主要交通方式,势必需要对地震灾害可能带来的危害引起重视,防患于未然。目前,对于海底沉管隧道的研究颇多,有各大、中、小比例尺的物理实验,也有各种对于沉管模型的数值模拟分析,但以往分析主要集中在沉管管段自身的抗渗等力学性能和管节在施工过程中的对接问题等,对管节接头在运营过程中的研究较少,因此,本文对于管节接头剪力键在地震作用下的受力分析研究具有重要意义。本文以港珠澳大桥沉管隧道为模型,利用有限元数值模拟,分析了沉管模型在不同工况下接头剪力键的受力特性以及在地震波动下的响应特性,具体内容如下:(1)简单介绍了有限元理论以及关于地震波的相关理论。(2)围绕本构关系,对港珠澳海底沉管模型进行数值模拟,分别分析了沉管模型在上弯曲、下弯曲以及扭转的工况下的受力特点及规律,并着重观察分析了竖向剪力键的局部受力情况。(3)针对地震波的特点,对模型进行地震波动作用,分析研究了模型在地震波动下的响应情况,同时,着重研究分析剪力键各面的应力情况。(4)针对沉管模型受力特点,进行2种不同方案措施的模拟,分别研究了剪力键数量以及剪力键尺寸带来的剪力键受力影响,并在此基础上再进行地震波动的作用响应分析。(5)对模型在不同工况下的受力特点随差异沉降大小变化的规律进行总结,同时针对之前的分析给出优化剪力键的具体建议。