近年来,随着我国交通事业的快速发展,隧道以其快捷直达、安全稳定、不占用地面空间的优越性,在交通运输中占据了重要的地位。我国地处欧亚地震带和环太平洋地震带之间,地震活动频繁,是世界上最大的大陆浅源强震活动区。隧道震害调查表明,浅埋隧道震害最为严重,浅埋隧道的抗震研究成为地下工程抗震中重要课题之一。本论文的工作主要包括以下几个方面:一.介绍国内外有代表性的隧道工程震害实例、地下抗震的研究动向及震害研究主要方法,进行震害特点的总结,同时讨论现有地震响应计算方法中的问题。二.在有限单元法数值求解的理论基础上,对结构变形能计算进行理论推导;根据结构变形能的计算理论,编制计算地震荷载作用下隧道衬砌结构变形能的程序,实现衬砌结构变形能的时程分析。三.基于能量原理,本文提出以隧道结构变形能的方法研究隧道的抗震特性。四.采用隧道结构变形能对进行隧道抗震性能的研究,采用该方法计算分析了围岩条件、设置减震层以及加固围岩三种因素的对浅埋隧道抗震性能的影响。五.在实例计算的基础上,说明以隧道结构的变形能进行隧道抗震特性分析的合理性及优越性。最后,对全文的研究工作进行总结,并讨论今后进一步的研究工作。目前对于地下结构还没有一种较为成熟的抗震设计方法,本文研究工作的结论可作为浅埋隧道抗震设计的参考,同时本文的研究方法为一般地下工程抗震设计提供了一种新的研究思路,以达到抗震减灾的目的。