盾构隧道结构长期处于地下环境中，周围地形条件愈加复杂，不确定影响因素愈多，受地震影响愈发显著。因此，综合分析与定量优化盾构隧道结构力学性能成为重点研究课题，且在地震荷载作用下盾构隧道结构抗震分析的重要性尤为显著，如何评定在地震条件下盾构隧道结构安全性能也至关重要。衬砌接头作为保证盾构隧道整体结构稳定性和整体性的关键部位，探究围岩静压和地震激励作用下盾构隧道常用接头力学性能是减少隧道结构安全隐患的重点研究方向。此外，接头抗弯刚度作为评价隧道结构承载性能及变形能力的关键指标，详细探讨隧道常用接头抗弯刚度取值方法，为衬砌接头结构设计、施工及其安全评估提供了理论基础和技术指导。
　　本文基于损伤力学和结构力学理论基础，结合已有试验结果，采用理论分析和数值模拟的方法针对围岩静压和地震激励下盾构隧道常用接头力学性能展开了详细地研究。首先通过有限元ABAQUS软件创建常用螺栓接头的三维精细化数值仿真模型，重点探讨不同形式螺栓接头(弯螺栓接头、直螺栓接头和斜螺栓接头)在围岩静压作用下接头受力与变形特征，提出不同隧道埋深下三种形式的螺栓接头抗弯刚度取值建议及不同形式螺栓接头适用性。其次，构建衬砌环弯螺栓接头三维数值计算模型，以弯螺栓接头为研究对象分析了隧道埋深、隧道穿越地层条件、接头密封垫以及垫片对接头力学性能的影响。再次，通过构建三维地层-结构数值模型，采用时程分析法，重点探讨隧道衬砌分别在不同地震激励方向、不同地震加速度峰值条件下的接头动力响应，确定了地震作用下隧道结构最不利受力位置，得到不同形式螺栓接头动力响应特征。
　　本文研究结果表明：不同形式的螺栓接头变形量、整体结构竖向位移、螺栓拉力、螺栓应力均随着轴力的增大而减小，随弯矩的增大而增大；接缝变形是影响结构失稳及防水性能失效的重要因素，增设垫片有利于减小衬砌环径向收敛变形量，但接头变形量有所增加；验算地震过程中衬砌结构最大内力是防止结构破坏的关键环节，管片接头弯矩值易受到地震激励方向的影响，且地震横向激励对隧道衬砌横截面变形的影响更为不利。