盾构隧道是现代城市地下轨道交通的重要组成部分和主要结构形式,因此对于盾构隧道的安全性能研究具有重要的社会经济价值。我国是地震高发国家,地震对于盾构隧道的安全性能有着及其重要的影响。地震在盾构隧道纵向产生的内力是十分复杂的,会同时在结构中产生纵向轴力和弯矩,而对于这种荷载的耦合效应的研究目前尚未深入。本文以盾构隧道纵向抗震响应特性为研究对象,基于志波由纪夫提出的盾构隧道纵向等效连续模型,提出了能够同时考虑纵向轴力和弯矩耦合作用的盾构隧道纵向变形模型,并以此提出了考虑结构等效刚度更新的反应位移法的迭代计算方法,分析了盾构隧道在地震作用下的纵向力学响应特性,最后使用有限元计算方法对本研究的理论进行验证。文中开展的主要工作及取得的成果如下:(1)基于纵向等效连续化模型,建立能够分析轴力和弯矩耦合作用的盾构隧道纵向变形模型;依据结构的变形状态和材料的弹塑性属性将分析模型分成五种变形模式;针对每种模式展开解析计算,得到纵向等效弯曲刚度、等效拉压刚度以及结构变形和内力的表达式。(2)螺栓预应力、螺栓强度以及隧道直径等因素对结构等效刚度都有着重要的影响,在实际工程中需要对这些因素进行合理的考量。(3)基于反应位移法,结合本研究提出的盾构隧道纵向变形模型,提出一种采用迭代计算实现更新结构刚度的盾构隧道纵向抗震计算方法;使用该方法可以求解得到在地震引起的纵向轴力与弯矩耦合作用下盾构隧道结构纵向产生的内力和变形。(4)基于本文提出的迭代计算方法,计算地震横波的最不利入射角,以管片环接缝面的张开量作为判断依据,确定地震横波的最不利入射角为45°;