自新中国建立以来,我国共有约70多万人死于地震灾害,道路、桥梁、隧道等基础设施多次受到严重的破坏,而汶川地震是建国以来遭受过的破坏性最强的一次地震灾害。此次地震灾害总共造成多达21条高速公路,18条国省道干线公路、2.4万千米农村公路上的隧道、桥梁、涵洞、边坡、路基等建筑结构受到不同程度的损伤,尤其是隧道受损尤其严重,影响了抗震救灾和灾后重建工作的顺利进行。因此,在这个大背景下,研究隧道的抗震与减震问题就迫在眉睫。本文利用ANSYS有限元软件,建立三维数值计算模型,分析影响隧道地震响应的因素,包括围岩等级,衬砌厚度,衬砌弹性模量。同时研究减震层厚度,减震层弹性模量以及不同减震层布置方式对隧道减震效果的影响,得出一些基本规律。计算结果表明,围岩等级是决定隧道抗震性能最为关键的因素,在施工过程中应该确保隧道周围围岩的整体性和稳定性,尽量避免对围岩的破坏和扰动。同时在一定范围内,可以增加隧道衬砌的厚度来减小隧道结构的地震响应。此外在保证隧道结构有足够强度的前提下,应尽可能减小衬砌的弹性模量,使其可以在地震过程中能有效的耗散地震能量。但如果围岩条件过差,通过改变隧道衬砌的弹性模量和衬砌厚度不能够达到隧道抗震的目的时,就需要在隧道结构中设置减震层。设置减震层是一种非常有效的减震措施,可以使横断面受力均匀,有利于横断面共同受力。随着减震层厚度的增加,会使隧道变形和惯性力增大,但对减小隧道衬砌的应力响应有明显的效果,所以要根据需要选取合适厚度的减震层。减震层弹性模量越小,隧道的减震效果越好,所以在保证隧道结构稳定的前提下,尽可能选用弹性模量小的减震材料。传统的减震层布置方式是在围岩和初期支护之间布置减震层,通常适合于地震烈度较大的地震,但缺点是施工较为繁琐,成本较高。而在初期支护和二次衬砌之间布置减震层,适合地震烈度较弱的地震,而且施工较为方便,成本较低,是一种比较理想的方式。