由于中国地理位置特殊,刚好位于世界两大地震带-环太平洋地震带和欧亚地震带之间,在我国出现了许多断层破碎带,而且分布十分广泛,特别是在断层破碎带分布相对密集的西部山区,地震频率高,风险极大。因此,当隧道穿越断层带时,对不同形态的断层及抗减震措施的研究具有重要的理论价值和工程应用价值。本文采用离散单元法对部分处于断层破碎带中隧道结构的地震动力特性进行了研究,分析了不同形态的断层(不同倾角、不同倾向、不同宽度)及不同抗减震措施(不同减震层刚度、不同加固圈刚度)对隧道结构地震动力特性的影响,并结合工程实例分析了施加减震层及加固圈后隧道结构的震动响应规律。研究成果如下:(1)工况dip=90°对隧道横断面的竖向变形最为不利,但对横向变形最为有利,此工况下拱肩为最不利位置。随着断层倾向的增大,隧道横断面竖向压缩值最大值越来越大。工况dd=0°对隧道横断面的最大竖向变形及横向变形最为有利。随着断层宽度的增加,隧道横断面的最大竖向变形及横向变形越来越大,拱肩为最不利位置。(2)随着断层倾角的增加,断层内隧道结构的剪切塑性区由断层内部逐渐转移到断层面附近,剪切作用由分散转化为集中。随着断层倾向的增加,断层内隧道结构的剪切塑性区由断层面附近逐渐增加为分布在大部分断层内部区域,剪切作用由集中转化为分散。随着断层宽度的增加,围岩剪切塑性区经历了由少变多再变少的过程,断层内隧道结构的剪切塑性区经历了由多变少再变多的过程。(3)减震层的施加及减震层刚度的增加、加固圈的施加及加固圈刚度的增加均能明显减弱断层区域及附近隧道衬砌结构的竖向变形及横向变形响应。除拱顶外,由于减震层的施加,各监测点最大速度响应峰值均明显减小;加固圈的施加,使拱顶及左右拱肩监测点速度峰值最大值有所增大,使左右拱腰、左右拱脚及仰拱监测点速度峰值最大值明显减小。(4)在隧道工程实例中,当模型施加减震层时,拱脚处横向变形最大,为最不利位置,右拱肩处最大速度响应峰值最大;当模型施加加固圈时,拱肩处横向变形最大,为最不利位置,右拱脚处最大速度响应峰值最大。