地震作用不仅会对地上结构造成巨大的危害,而且对地下结构的损伤不可避免,因此,对地下结构在地震作用时的动力响应进行研究尤显必要。水工隧洞是水利工程中常见的地下结构,一旦失事后果将非常严重,维修及重建工程量巨大。本文从理论上分析了水工隧洞在地震作用下的动力响应,通过有限元软件对实体模型进行了数值模拟,用时程分析法分析了水工隧洞在不同条件下的应力应变,主要内容如下:(1)对水工隧洞在地震荷载作用下发生的动力学响应进行详细的理论分析,为后面章节的数值计算以及结果之间的分析比较提供有力的理论依据;(2)选取合理的材料参数以及模型边界条件,应用有限元软件ANSYS建立了某实际工程不同工况下的三维有限元仿真模型,对模型进行了模态分析选取合理的振型频率值。(3)对模型分别施加不同方向的地震激励,计算模型在地震激励作用下的动力响应,找出模型最大位移及最大主应力发生的位置,比较总结出了相应因素变化得出的结论,对同类工程的设计与计算具有参考价值;(4)在模型上选取合适的参考点,应用时程分析法分析了模型在地震作用下隧洞不同埋深,不同衬砌厚度,不同围岩地质条件及不同输水深度下的动力时程响应,找出了最大主应力和位移发生的时刻,通过比较分析出了不同因素对地震波传输的影响作用。