随着城市交通压力的日益严峻,地铁已经成为城市交通的主要发展方向。盾构法也因其安全、施工速度快等优点在国内的地铁项目中被广泛的使用,盾构管片的造价占工程造价的40%,但对地铁盾构管片的设计参数一般还是参照一些类似的工程,或者经验选取,而国内又没有针对盾构管片设计的规范,没办法得到既合理又经济的盾构管片。本文针对盾构管片的设计方法进行了参数化的研究。本文首先介绍了盾构技术在国内外的发展历史和现状,以及目前各国在盾构管片的设计中采用的不同方法。针对目前国内的设计情况,详细的介绍了已建的各个地铁项目的设计参数的选取情况,并进行了详细的分析和讨论,选出本文所要用于计算模型中的关键参数管片厚度、管片宽度、管片刚度折减系数以及地基抗力系数。并对盾构工程中的荷载进行了详细的介绍。被公认并得以广泛使用的地下结构设计方法有两种:荷载—结构模型、地层—结构模型,而在盾构管片的设计中被广泛应用的则是计算方法更加直接的荷载—结构模型,本文对荷载—结构模型中的四种设计方法(惯用法、修正惯用法、多铰接环法、梁—弹簧模型法)进行了详细的介绍和分析。并且详细地介绍了在国内被广泛使用的修正惯用法的公式推导以及计算理论,得出管片的内力及位移受管片参数影响的理论关系。本文通过大型有限元软件ABAQUS对地铁盾构片进行了建模,模型中都采用三维实体单元,以沈阳地铁2号线的工况以及管片设计参数为例,利用修正惯用法对模型进行数值计算。对此设计方法中的关键设计参数管片厚度、管片宽度、管片刚度折减率和地基抗力系数的变化对管片弯矩、轴力以及位移变化的影响做了分析和研究,对数值计算的结果进行总结,得出了相应的结论,并拟合出相对应的曲线公式以备于设计参考。通过对上述问题的研究,不仅对盾构管片的设计有指导性的意义,而且也对今后盾构隧道设计中设计参数的选取提供了理论依据和技术支持。