我国各大城市正在大规模建设城市轨道交通设施,并同时大力推进综合管廊建设和海绵城市战略,这些基础设施的建设涉及到大量隧道工程的建设,也必然存在着大量下穿铁路的需求。由于铁路轨道不平顺及车轮磨损不均等原因,列车在轮轨激励作用下产生振动,同时将引起周围土层的振动。而隧道工程的施工环境是在岩土体内部,所以,施工过程中不可避免地会受隧道周围的岩土体扰动影响,周围土体振动会引起隧道结构的共振,可能会影响隧道现浇衬砌结构质量,因此,有必要研究列车振动对隧道现浇衬砌结构的影响。本文以成都地铁1号线广州路站-兴隆湖站区间出入线隧道下穿既有成昆货运外绕线工程为依托,综合运用理论分析、现场实测及数值分析等方法,深入地研究在列车通过时隧道早龄期衬砌结构的动力响应规律,主要研究成果及结论如下:(1)基于车辆轨道耦合动力模型,模拟出列车以不同速度运行时产生的扣件反力时程谱,并建立了隧道-地层-轨道有限差分三维动力计算模型,计算了列车振动下隧道衬砌结构的加速度响应,并与现场实测结果进行校核,证明数值模型及列车荷载具有良好的相似性和可靠性。(2)在已验证的数值模拟方法的基础上,选取衬砌的加速度、位移、动拉应力和动压应力响应情况作为动力响应分析指标,并分别研究不同工况中(隧道埋深、列车速度、交叉角度和围岩级别)处于铁路列车振动荷载下的隧道衬砌在早龄期阶段的动力响应规律,具体如下:1)隧道埋深越小、列车速度越快,早龄期衬砌结构动力响应越强烈,且10m埋深以内的隧道结构受到列车振动的影响较为显著,而列车速度对于隧道结构竖向位移、动应力响应影响相对较小;2)交叉角度越大,竖向位移、动应力响应越微弱,而加速度峰值变化并没有大致规律可循,振动在沿隧道纵向传播时出现局部放大的现象,交叉角度增大到67.5°后,沿隧道纵向的振动放大的现象会有所缓解;3)围岩级别越低,早龄期衬砌结构加速度响应越微弱,而竖向位移、动应力响应则呈倍数增长的关系,说明围岩级别对于隧道结构动力响应影响较大;4)通过非线性拟合的方法得到了早龄期衬砌结构最大动拉应力分别与隧道埋深h、列车速度v、交叉角度θ、围岩级别?的单因素函数关系。(3)针对多因素交叉影响下隧道早龄期衬砌结构的动拉应力响应问题,通过PSOBP神经网络模型的方法实现了多因素非线性回归,误差分析显示精度很高,能够适用于反映参数变化对计算模拟的一般性规律研究。