随着现代交通的迅速发展，隧道修建数量日益增多，当今隧道施工主要采用新奥法，其中锚喷支护作为新奥法三大核心之一，其主要材料为混凝土。混凝土作为当今土木工程行业使用最广泛的材料之一，具有其它材料无法比拟的优越性，然而也具有刚度及强度随时间变化，收缩、徐变等多种与时间相关的因素。混凝土的时间效应对混凝土结构的受力、变形等造成了较大影响。隧道混凝土支护结构作为一种特殊结构，同样具有时间效应，然而在隧道混凝土结构设计中我们却没有予以重视。本文通过对国内外混凝土的时间效应理论及其数学模式比较分析，以及隧道混凝土特性、工作环境特点、荷载特征以及受力特征的分析，对隧道混凝土结构的徐变选择了较为适合隧道混凝土结构徐变的CEB-FIP模式以及弹性叠加理论，并建立了混凝土结构时间效应参数的计算公式。采用数值模拟方法，通过分步卸载获得了隧道围岩位移特征曲线，通过分步加载及弹性叠加方法，得到了喷射混凝土衬砌的位移特征曲线，从而提出了喷射混凝土衬砌位移特征曲线的数值模拟计算方法，确定了应用收敛—约束模型进行隧道结构设计计算的基本方法，为应用收敛—约束模型进行隧道的设计与施工打下了基础。采用连续介质模型建立了数值模拟计算模型，对隧道混凝土衬砌力学性态时效性进行分析，得知喷射混凝土衬砌在围岩刚开挖时，内力增加较快，后逐渐变缓，模筑混凝土施作以后，由于岩石的流变及混凝土的时间效应，喷射混凝土衬砌及模筑混凝土衬砌内力均呈微小增加趋势，最终有可能造成墙脚、墙腰、仰拱等应力较大部位首先破坏，因此对于混凝土材料的时间效应及岩石的流变必须予以重视。