随着我国国民经济建设与城市化进程的快速推进,交通基建领域进入了全新发展阶段。近年来,随着隧道工程修建技术的日臻完善,水下长大交通隧道与沿江海城市地铁等大型盾构隧道工程已不断涌现。由于水下隧道在服役过程中,受长期高水土荷载、侵蚀环境以及运营环境等因素影响,结构性能将随服役时间发生不同程度的劣化损伤,而非保持单一恒定值。因此,为保证水下隧道百年服役期内结构的长期安全性与服役性能,针对结构耐久性劣化机理,水下隧道结构长期力学性能研究具有重要的现实意义。本文依托厦门地铁2号线过海段工程,针对水下盾构隧道的侵蚀水土环境特点,对水下盾构隧道结构劣化力学性能开展了相应研究。本文主要研究内容和成果如下:1.针对水下盾构隧道结构承载与水土环境特点,对水下盾构隧道结构性能的衰退机理进行了探讨,阐述了结构性能退化的影响因素、退化形式,并深入分析了管片钢筋与混凝土的劣化过程。基于水土荷载、侵蚀环境及两者耦合作用等影响因素,建立了水下盾构隧道结构性能劣化过程树状图。2.基于复合材料力学与损伤力学理论,采用均质材料等效代替钢筋混凝土管片,建立钢筋混凝土宏观弹性模量计算方法,并根据钢筋混凝土的受力特性,构建钢筋混凝土复合力学模型与承载损伤演化方程。3.针对水下盾构隧道的劣化承载性能问题,开展承载管片室内加速劣化试验,得到了不同应力水平下的管片劣化变形规律,并根据结构变形与刚度的关系,和损伤变量的定义方法,定义了以结构变形量表示的管片侵蚀劣化损伤变量表达式。4.基于承载管片侵蚀劣化规律分析结果,拟合得到基于不同应力水平的管片劣化演化方程、钢筋锈蚀方程及结构承载极限退化方程,并结合钢筋混凝土复合力学模型,提出了劣化钢筋混凝土复合力学模型。5.根据（劣化）钢筋混凝土复合力学模型,以及承载管片侵蚀损伤演化方程,依托厦门地铁2号线过海段区间工程,对不同水土荷载环境下的隧道结构进行了结构劣化承载性能有限元模拟分析,并对结构劣化承载性能进行了分析探讨。