近年来随着城市交通状况的日益恶化,地下工程在城市工程建设中的重要性日益突出,而我国大部分地区处于地震高发区,许多地下结构建在地震频繁发生地地区,如何保证地铁等地下工程在地震时功能正常,深具现实意义。本文主要从隧道及地下结构地震响应分析的基本原理出发,利用数值模拟研究方法,探讨地铁隧道和地下结构的地震反应特性,分析各种因素对隧道地震反应的影响,并着重研究了并行地铁隧道、交叠隧道、地铁车站接头、山岭隧道洞口段的抗震反应特征。本论文主要包括以下几个方面的研究：1.在大量阅读文献的基础上,对于隧道抗震的研究背景、研究内容、研究现状及发展趋势做了非常全面的概括和阐述；2.建立了圆形隧道的地震反应分析模型,通过圆形隧道的开挖效应模型,衬砌和土之间等代单元的设置,求得竣工时期的位移场和应力场。再运用FLAC3D的动力时程分析方法,分析隧道衬砌的地震响应特性,并对影响隧道衬砌的受力与变形的一些因素(如激振方向、地震烈度、衬砌厚度)作了计算与归纳。3.对不同地质条件下的两孔平行隧道的抗震性能进行了分析,研究两孔平行隧道的动力反应的规律,并与单孔情况作了比较。最后通过改变两孔隧道的净距,研究并行隧道距离的变化对地震反应的影响。4.对不同地质条件下的交叠隧道的抗震性能进行了分析,研究交叠隧道的动力反应的规律,对交叠隧道的抗震安全进行评价,为实际工程提供理论指导。5.分别对地铁车站接头部位和山岭隧道洞口段的抗震性能进行了分析,研究车站接头部位和洞口段的动力响应的规律,对其结构的抗震安全进行评价,为实际工程提供理论指导。