越来越多沉管隧道的修建，使得其抗震性能研究变得极为迫切。由于沉管隧道修建于水下，一旦发生破坏，后果将不堪设想，研究其在地震作用下的动力变化规律，有助于对地下结构破坏机理的深入认识。鉴于目前缺少沉管隧道及其接头振动台试验的现实，本文以广州洲头咀沉管隧道为背景，开展了水平纵向、水平横向及水平双向一致地震激励下的沉管隧道-接头-土振动台试验，并得到一些规律性的结论，以期为洲头咀隧道工程的抗震验算提供强有力的技术支持，为我国沉管隧道抗震规范的制定提供理论和试验依据，并为建立分析理论和设计方法，以及了解水下隧道结构的可能破坏方式积累资料。　　论文的主要工作有:　　1、建立了洲头咀沉管隧道-水下接头-场地土的有限元-无限元三维实体模型，并从数值模拟角度，研究了沉管隧道及隧道接头的地震响应规律。　　采用有限元分析软件ABAQUS，建立了洲头咀沉管隧道-水下接头-场地土三维实体数值仿真模型，分析了接头不同连接刚度条件、不均匀地质条件及局部液化条件下沉管隧道、隧道接头的抗震性能。　　2、研发了适用于多接头沉管隧道结构多台阵振动台试验的可拆卸式连续体模型箱。　　针对沉管隧道为多接头长线性结构的特点，选择在北京工业大学九子台阵振动台上进行试验，为此，设计了可拆卸式连续体刚性模型箱。对可拆卸式连续体模型箱空箱基频试验及自由场一致激励试验进行了数值仿真模拟，数值模拟计算结果与振动台试验结果比较一致，数值模拟及试验结果均表明所设计的可拆卸式连续体模型箱的动力特性和边界效应可以满足试验要求，本次设计的模型箱性能良好，可以保证试验的顺利进行。　　3、提出并设计了一种试验用模拟沉管隧道接头模型　　为在本次振动台试验中直接获得沉管隧道水下接头处受力及变形的有效结果，设计了一种可测量力与变形的沉管隧道柔性接头模型。该接头模型较好地模拟了实际接头的剪切键及各柔性接头构件，通过设计的接头模型首次在试验中直接测得了接头处的拉压力及相对位移，首次采用测量结果对沉管隧道接头动力响应规律进行研究。　　4、提出了一种试验用模型土的设计方法　　基于沉管隧道模型结构与地基土相似设计相匹配的原则，以地下结构与土的卓越周期相似比相等来设计模型土，使用室内共振柱仪对本次振动台试验的锯末混合土进行动力测试，得到锯末混合土的动力特性变化规律，通过测得的最大动剪切模量在不同围压下的变化规律，根据波动理论，由最大剪切模量算得土的剪切波速，配制了本次试验所用的模型土，试验结果验证了此简化相似模型设计的合理性。　　5、开展了单向、双向锯末混合场地土地基自由场一致激励试验研究　　开展了水平纵向、水平横向和水平双向自由场振动台试验，验证了模型箱的“边界效应”，全面分析了模型场地响应变化规律以及土体的非线性变化规律，测得土体沉降变化，考察了模型箱侧壁动土压力变化规律。　　6、开展了单向、双向沉管隧道-接头-模型土非自由场一致激励试验　　进行了水平纵向、水平横向和水平双向管隧道-接头-模型土非自由场振动台试验，重点分析了不同地震强度作用下，沉管隧道模型结构及模型场地的加速度反应规律，模型接头处力及位移变化规律，得到一些规律性的结论，为后续沉管隧道设计和理论模型建立奠定了坚实的基础。