我国西部山区地质复杂,地震断裂带十分发育,随着西部交通、水利建设的飞速发展,穿越强震活动断裂带隧道不断增多。已有震害显示,跨活动断层隧道,在地震动及断层错动共同作用下极易发生严重破坏,危及结构安全和生命线工程的畅通。因此,开展穿越断层隧道结构地震响应机理及抗减震措施研究具有重要的现实意义,也是目前跨活断层隧道建设中亟需解决的工程问题。针对已有抗减震结构设防体系中,较少涉及组合抗减震措施的适用性,以及提升衬砌本身抗震性能研究较少的现状,本文依托云南省某穿越小江活动断裂带隧道工程,在已有抗错减震措施基础上,引入高性能ECC材料,采用室内试验和数值模拟相结合的方式,开展跨断层隧道地震损伤行为、常规及新材料抗减震结构的抗减震性能及适用性研究,为穿越活动断层隧道结构设计提供参考依据。主要研究内容及相关结论如下:（1）依托格巧高速某跨断层隧道,建立了三维地震响应计算模型,开展了不同强度的横向地震作用下隧道结构地震响应和损伤行为的模拟分析。计算结果显示,衬砌以受拉破坏为主,损伤快速增大阶段发生在地震加速度峰值前后共10s时间段内。从隧道横断面看,墙脚部位受力最为不利,损伤最为严重;从隧道轴向看,衬砌损伤主要集中在断层破碎带及临近区域。而且,在断层接触面与衬砌相交位置出现全截面环形损伤区域,体现出明显的地震错动效应。隧道结构位移、受力及损伤程度均随地震强度的增大而迅速增加,地震峰值加速度分别为0.4g和0.6g时,后者衬砌拉、压严重损伤范围分别是前者的3倍和2倍。（2）结合依托工程断层及结构特征,开展了减震缝、柔性接头、减震层三种单一减震措施及其组合下的隧道结构地震响应分析,得到了单一及组合措施的减震机理。在此基础上,探讨了组合措施的抗减震适用性。结果表明:减震缝及柔性接头均能阻止衬砌损伤的纵向扩展,损伤分布范围明显减小,使衬砌损伤局部化。随着减震缝和柔性接头间距的减短,衬砌的整体变形适应性增强,在地震作用下的变形有所降低,整体所受地震破坏程度也明显降低,但断层面附近衬砌应力集中加剧,局部损伤值有所增加。设置减震层后,结构的地震响应减小,断层区域的应力集中现象和损伤程度所有减轻。随着减震层厚度的增加和刚度的降低,衬砌变形及应力减小,损伤破坏程度也随之降低。采用减震缝与减震层组合、柔性接头与减震层组合的组合抗减震措施,体现出比单一措施更好的抗减震效果,衬砌损伤降幅在50%以上。两种组合措施中,减震缝与减震层结合的组合措施,抗减震效果更优。地震波入射方向对组合措施下的隧道结构损伤及抗减震效果有重要影响。横向地震作用下,衬砌受断层错动影响更大,在断层错动面处局部损伤严重;纵向地震作用下,衬砌受轴向的地震惯性作用,破碎带内衬砌损伤加重,衬砌整体受破坏程度更严重。组合抗减震措施对横向地震动的适应性更好。（3）基于ECC单轴拉伸和压缩试验,确定了ECC拉、压力学性能及参数,在已有研究成果基础上,构建了ECC损伤本构模型。根据隧道中采用R/ECC（钢筋增强ECC）衬砌代替传统RC（钢筋混凝土）衬砌的范围,建立了考虑R/ECC、减震缝和RC组合的隧道结构地震响应计算模型,对比分析不同支护组合的抗减震效果。在此基础上,结合减震层防控措施,提出了跨断层隧道R/ECC组合支护结构,初步探讨了组合结构在不同方向及不同强度地震作用下的抗减震适用性。结果表明:ECC具有优异的抗拉和抗压韧性,对于地震作用下的复杂受力状态适用性好。在断层破碎带内及断层错动面附近设置R/ECC衬砌,可有效降低隧道衬砌结构的损伤程度和分布范围,具有较优的抗减震效果。R/ECC衬砌设置范围越大,相同地震动强度下隧道衬砌整体损伤破坏程度越低。R/ECC组合支护结构,在不同地震动入射方向及地震强度下,R/ECC组合支护结构损伤程度及分布范围均明显小于传统的抗减震组合支护结构,表现出优异的抗减震性能及较强的适用性。