目前在我国，铁路和地下铁道建设进入了一个高峰期，隧道工程是铁道工程重要的组成部分，隧道的抗震性能研究是保障铁路安全稳定性的重要手段。目前对于高速铁路隧道的抗震研究还不是很成熟，铁路隧道受地震的影响尚需要进一步研究。另外，随着当今铁路客运高速化需求的日益高涨与逐步实施，许多高速铁路需要穿越山岭隧道，使得人们越来越关注轨道车辆与隧道的动力相互作用问题。一方面，隧道会由于高速列车的动力冲击作用而振动，振动日积月累，使得隧道结构的强度和稳定性降低。另一方面，隧道的振动反过来又影响运行车辆的平稳性。所以有必要对车—隧耦合振动系统做动力分析研究。本文基于某铁路隧道工程实例，运用有限元软件对其横断面采用二维平面应变模型进行数值模拟。重点研究了铁路隧道受地震的影响和车—隧耦合作用下隧道的动力响应。阐述了本次研究所用的理论与方法，例如动力有限元的基本理论和岩体弹塑性本构关系，它们是隧道地震动力响应分析和车—隧耦合系统动力响应分析的理论基础。建立了铁路隧道有限元模型。在模型中建立了初支、二衬、路基和锚杆等结构。这些构件采用弹性材料来模拟。隧道围岩采用弹塑性D—P材料模拟，边界条件采用粘弹性边界。采用EL-Centro地震波的加速度数据，将水平加速度和竖向加速度同时施加在隧道有限元模型上，分析研究了铁路隧道地震动力响应，获得了一些隧道的动力响应规律。在隧道有限元模型基础上，将粘弹性边界条件换成人工边界，并建立车—隧耦合整体模型，研究了在车体竖向振动荷载作用下的车—隧耦合振动动力响应及动态特性。车辆模型中包含车体和转向架，车体和转向架之间用二系悬挂装置连接、转向架和路基之间采用一系悬挂装置连接。研究了在地震荷载及列车车体竖向振动荷载共同作用下的车—隧耦合振动动力响应，获得了隧道结构的动力响应变化规律。并和前面得到的动力响应规律进行比较。通过本次研究可以得出，在地震载荷作用下，隧道结构动力响应最大值发生在前几秒内。在地震及车辆振动载荷共同作用时，地震载荷影响一般远大于列车振动荷载的影响。从频率扫描结果来看，隧道的动响应存在一定的敏感频率和临界频率。当列车速度控制得当的时候，可以较好的减小振动对隧道产生的危害。这对提高隧道的安全性及使用寿命都是有利的。