地铁隧道的设计使用寿命为100年，在整个寿命期，列车荷载对于地铁隧道的作用属于长期动载作用。隧道衬砌结构由于振捣等施工因素造成的初始损伤加之长期动载作用影响，会在这些损伤区产生累积效应，使衬砌结构进一步劣化失效进而影响地铁运营安全。本文在上述背景下，依托在建的北京地铁7号线工程基于有限差分软件FLAC3D研究长期动载作用下地铁某区间线隧道的动力响应。本文首先就隧道衬砌结构损伤问题的研究现状，隧道在列车动载下的动力响应及疲劳荷载下混凝土材料刚度的三阶段规律做了较为全面的介绍。其次对混凝土损伤变量、损伤本构方程、损伤模型予以详细的总结，选取适合于本文的损伤变量表达式。第三、使用FLAD3D内置FISH语言按照前述损伤变量对衬砌结构的刚度进行参数修正并模拟混凝土单轴抗压强度试验验证参数修正程序的正确性。第四、以某盾构区间隧道为研究对象，采用英国轨道几何不平顺值模拟列车荷载，取最大运营车速80km/h，分别计算得到管片厚度分别为300mm、350mm、400mm时各运营阶段不同测点的动力响应，并给出不同运营阶段管片结构的损伤区域。通过以上分析所得结果如下：1)在各个运营阶段，三种厚度管片的各监测点位移振动曲线大体相同，呈整体运动趋势，管片厚度及隧道运营期的变化不影响结构的位移时程曲线的趋势。2)列车动载使得隧道结构拱顶与仰拱以及两拱脚处产生附加应力。在拱脚部位是厚度越大附加应力越大，在拱顶和仰拱则相反。3)位置特点相同的测点具有相似的动力响应时程曲线，衬砌厚度不改变时程曲线的趋势，仅对时程曲线的振幅、振动中心等造成影响。4)在运营的各个阶段，结构各单元的体积模量均有损失，表明列车动载在结构各个部位均产生了损伤。在运营末期，结构的相对损伤程度有所减小，但绝对损伤量较前两个阶段均增大，表明在结构运营的后期，结构已处于不安全状态。5)衬砌厚度较大的结构，在运营末期表现出了一定的优势，因此在经济条件允许的情况下应优先选用大厚度的衬砌结构。6)各测点的最大主应力峰值随运营期的增加出现了一定程度上的增大，其量值远远小于混凝土材料的强度，但在长期作用下会对结构安全造成影响。