本论文依托甘肃省高等学校创新能力提升项目“随机地震作用下黄土地层地下结构动力响应研究”,借助规范《建筑抗震设计规范》,对地震动随机模型参数随机极值理论的取值方法进行了研究并对隧道在随机地震作用下的动力响应进行分析。本文主要做了以下工作:1.通过结构动力学、功率谱模型相关理论、随机极值理论以及抗震规范,对地震动随机模型参数随机极值理论的取值方法进行了研究,研究分析确定了地震动模型,并且进行地震动随机功率谱模型（杜修力模型）参数计算方法的改进以及针对黄土场地参数的优化。2.通过数据资料收集分析所给出的黄土场地典型场地类别,分别针对平稳模型以及非平稳模型的地震动参数,对规范给出的水平地面加速度最大值以及考虑黄土场地特性的场地特征周期进行参数调整,得到了对应平稳与非平稳模型下6、7、8、9度典型黄土场地下的功率谱白谱密度取值,并且依据不同地震动模型的谱强度对比以及多种计算方法下黄土场地谱强度放大系数的一致性,验证了计算结果的可行性以及准确性。3.建立黄土隧道有限元模型,进行功率谱密度激励的输入,分析了黄土隧道在考虑了黄土场地效应采用平稳功率谱模型、未考虑黄土场地下效应采用平稳功率谱模型以及考虑了黄土场地效应采用非稳功率谱模型等情形下隧道各关键点的随机响应特征,接着分析了类矩形截面盾构隧道模型在考虑了黄土场地效应采用平稳功率谱模型时隧道各关键点的随机响应特征,并且与普通截面黄土隧道模型进行了对比分析,结果表明考虑黄土场地效应后隧道响应增大,并且非平稳模型时相比于平稳模型也有小幅度增大,而类矩形隧道的应力分布也表明了其减小了应力集中的问题。