随着我国交通运输事业的快速发展,位于地震区的长大公路隧道抗震性能愈发受到人们的关注。除了依靠隧道衬砌结构自身材料性能外,采用各类减隔震技术措施来改善现代隧道的抗震性能,是推动隧道工程科技进步的重要举措,其中科学合理地评价上述技术措施,对于实际工程而言具有很大的现实意义。本文以粤东地区某公路隧道为工程依托和研究对象,基于隧道工程有限元分析方法,采用材料弹塑性本构关系,针对其洞口浅埋段和断裂带建立了三维有限元模型,在考虑多种分析工况的基础上进行了地震反应时程分析,得到了相应的研究结果,本文主要研究内容和成果如下:(1)在总结国内外隧道工程震害、抗震分析原理与设计方法的基础上,探讨了隧道工程减隔震技术及其特点;基于隧道工程有限元方法,采用材料弹塑性本构关系,针对其洞口浅埋段建立了三维有限元分析模型,其中考虑了设置减隔震层和不同材料力学参数等情况,为开展本文依托工程的地震反应分析提供了基础。(2)采用上述有限元模型和隧道工程有限元分析软件MIDAS/GTS,通过输入多条横向和竖向地震波的时程分析,针对本文研究对象的抗震性能与减隔震特性进行了研究,分别就隔震材料性能和不同的隔震层厚度对于衬砌的地震反应影响进行了对比计算和分析,得到了合理的隔震材料及相对合理的隔震层厚度。(3)从未设置隔震层的隧道衬砌体系地震反应时程分析结果可以看出,洞口位置的衬砌变形及受力结果较大,随着隧道埋深的增大,变形和应力相对递减,说明隧道衬砌具有一定的抗震能力,其抗震设防的重点位置应当放在洞口段。当设置隔震层时,在横向地震作用和竖向地震作用下,上述隧道衬砌位移及加速度分布并无明显变化,但正应力、Mises应力还是最大剪应力都有显著的减小,说明设置隔震层是非常有效的隧道减震技术措施。(4)分析结果表明,无论减小隔震层材料弹性模量,或者加大隔震层的厚度,都会显著减小衬砌的地震应力水平;就本文研究对象而言,选取20cm的隔震层厚度,对隧道减震控制最为有利。本文研究成果可供实际工程参考。