盾构法施工工艺近年来在地下工程中的应用日益广泛，因而，盾构隧道衬砌结构受力状况的研究也更显重要。管片设计研究的关键是设计方法的选择和设计参数的确定。随着人们对地层对衬砌结构受力约束作用的认识，形成了以地层和结构相互作用为特点的管片设计方法。影响盾构隧道衬砌结构受力状况的因素较多，大致分为地层参数的影响和结构参数的影响两类，前者的不确定性因素较多，精确度较低，而后者则不确定因素相对较少，精确度较高。本文以2010年上海世博会重点项目(青草沙过江输水隧道工程)为例，首先采用地层结构法理论给出管片内力、变位等的解析解，然后用有限元软件ABAQUS进行了相同模型下的数值解，并对二者做了详细的比较，校正了二者之间的偏差；之后在此基础上对最不利的两个工况进行了数值模拟，并从三个方面作了影响管片受力性能的敏感性分析。本文的主要研究特色是： (1)采用地层结构法理论对“准对称模型”下管片的受力性能进行分析，得到此时的解析解； (2)采用ABAQUS有限元软件对管片结构“准对称模型”下的受力性能等进行分析，得到此时的数值解，并与之前的解析解作一比较，以校正参数取值等方面的合理性以及有限元软件计算管片结构时的正确性和精确性； (3)在上面的基础上，采用ABAQUS有限元软件对两个最不利的工况作了分析，并对所得的结果进行系统的分析；之后从“管片接头刚度的非线性变化”、“深覆土下土拱效应的影响”、“土体侧压力系数的影响”三个方面进行了其对管片性能影响的敏感性分析。