近些年,随着隧道内的动力响应研究日渐深入,对于轴对称荷载下引起的隧道振动响应理论也已趋于完善。然而在实际工程中,符合完美轴对称的内源荷载少之又少,绝大多数荷载由于发生源的位置不同向四周结构物传递不均,导致靠近荷载源位置结构受力更加集中,因此简单将荷载假设为轴对称分布并不完全符合实际。而针对非均匀分布荷载的振动响应研究较少,并且同时考虑荷载作用的非轴对称与瞬态效应引起的隧道内源响应研究更为少见,因此本文基于现有的理论框架,从两端集中的内源瞬态荷载出发,对不同埋深处隧道受非轴对称荷载下的响应展开理论分析,现主要研究内容如下:基于弹性介质动力学理论,利用波函数展开法,建立圆形洞室二维平面应变模型,研究了圆形洞室在瞬态径向非均匀荷载下的动力响应。并将本研究计算所得结果与轴对称瞬态荷载动力响应相关研究进行退化比较,验证了本文算法的正确性,分析了径向非均匀瞬态荷载下的波动特性以及剪切模量等因素对应力位移场在径向和环向上分布特征的影响。研究表明:环向位移响应的峰值位置随时间推移发生变化,并不在恒定位置出现极值。其次借助弹性动力学-Hamilton理论,运用波函数展开法与Laplace变换法,求解了隧道在二维空间中应力和位移场在时域内的数值解。分析了衬砌与土体相对刚度、衬砌厚度、不同角度等对土体应力、位移场的动力特性影响及其时域下的波动特性。结果表明:在非轴对称荷载作用时,衬砌厚度增大对各位置的响应衰减程度不一,衰减幅值随着角度而变化,衬砌刚度增加可有效降低土体的动力响应,减震效果较为显著。最后采用Graf坐标转换法,将土体中全空间响应拓展至受埋深等多因素影响的半空间响应中,构建了衬砌-土体半空间隧道非均匀荷载响应模型。随后绘制了频域-时域响应曲线,分别研究了隧道埋深、波速、衬砌厚度、刚度、荷载集度以及不同角度等因素对土体动力响应的影响,研究结果表明:隧道埋深对整体结构影响不同,在隧道顶部与底部土体受埋深影响幅值变化较大,由于结构左右两侧作用非均匀荷载,应力集中,不同埋深下响应幅值变化较为迟缓。本文提出了三类洞室-隧道在非均匀瞬态荷载作用下的响应模型,此类模型适用于隧洞两侧发生集中瞬态荷载时的力学响应研究,同时本课题成果为非轴对称分布荷载的隧道动力响应研究提供了新方向。