盾构隧道工程在修建中面临的“大埋深、长洞线、高地应力、强岩溶地层”等复杂环境日趋增多,复合管片因其强度高和刚度大等优良的力学性能已被应用到实际工程中。为了更好的发挥复合管片在结构形式和力学性能等方面的优势,开发出了一些新型接头并投入使用。然而,复合管片的新型接头一般由结构形式复杂、加工精度要求高的部件构成。影响新型接头力学性能的因素不仅包含传统接头中已广泛研究的内容,还应基于新型接头的结构形式考虑其独有的特性。因此,针对复合管片新型接头建立能够真实反映其力学特性且便于设计和研究人员使用的模型是十分必要的,在此基础上可以对新型接头受力性能的影响因素进行详细的研究和探讨。本文在弹塑性力学和损伤力学等理论的基础上,结合已有的试验结果,采用有限元软件ABAQUS建立复合管片锚式接头和FRP-Key接头的精细化数值模型,首先验证了两种新型接头模型的合理性及有效性。其次,针对锚式接头研究了关键部件粗糙程度及尺寸误差对其力学性能的影响,考察了锚式接头拼装和张拉过程工作原理的差异性,分析了其正常工作允许的误差范围,得到了不同类型锚式接头的参数标准。此外,针对FRP-Key接头研究了衬砌的材料强度和榫槽下缘边距、接头的尺寸和布置方式、管片的轴力和支撑条件对其力学性能的影响,分析了各因素改变时的破坏模式及损伤路径的响应结果,探究了各影响因素对FRP-Key接头-管片结构在剪力作用下的极限承载力及变形的影响,提出了限定条件下FRP-Key接头的最佳布置方式。本文的研究结果表明:加工工艺是影响锚式接头力学性能的重要因素,保证其正常工作的加工精度要求较高;FRP-Key接头的承载能力在一定范围内随材料强度、接头尺寸和榫槽下缘边距等参数的提高而增大,而改变其布置方式是提升承载能力的有效途径。最后,本文所提出的数值模型和相关参数的设定方法可为其他新型接头的研发和使用提供理论依据和技术支持。