随着我国交通基础设施建设规模逐渐扩大,隧道及地下工程快速发展。隧道建设过程中支护结构及围岩在施工中的沉降及位移变化规律,以及其抗震研究都非常重要。通过有限元数值模拟技术对隧道进行静力及动力稳定性分析,可以为隧道的支护参数提供理论依据,并对其稳定性做出合理的评价。　　 本文对某公路隧道进行了二维、三维静力和地震动力有限元模拟,分析了衬砌结构的受力和变形情况。主要工作如下:　　 (1)通过对隧道在不同开挖步的有限元计算分析,获得了不同开挖步条件下隧道位移、锚杆应力、围岩应力变化规律和特征,为隧道开挖支护等提供参考依据。开展了有无超前支护的有限元计算比较,计算表明超前支护减小了锚杆和初衬的轴力,减少围岩塑性区的发展。　　 (2)开展了不同开挖方式下隧道三维静力有限元分析,模拟了隧道的开挖修建过程,获得了不同开挖方式洞周的变形、围岩塑性区、初期支护和二次衬砌的内力情况。　　 (3)开展二维及三维情况下的隧道地震响应分析。结果表明在地震荷载作用下,围岩加速度的曲线同混凝土结构加速度的曲线基本吻合,说明隧道衬砌结构的震动规律受围岩震动特性的控制。在水平地震作用下,拱顶与拱底部位的最大绝对位移与最大绝对加速度较大,拱顶与拱底部位的最大主应力较大,拱顶和拱底部位为抗震设计的薄弱环节。