地铁的大规模建设和开通运营，极大的促进了地铁沿线土地资源及地下空间的开发利用。地铁沿线高强度高密度的物业开发，将可能给地铁结构带来一定的安全隐患。地铁作为城市的生命线工程，深刻影响着市民的正常出行，一旦地铁出现停运等应急情况，将造成重大的经济损失和严重的社会负面影响。目前，采用盾构法修建城市地铁隧道工程已成为主流，因此，盾构法隧道已成为地铁隧道工程的主导。邻近地铁盾构隧道的深基坑开挖，将可能改变隧道结构的受力状态，诱发盾构隧道产生病害现象，如管片破损、管片开裂和隧道横向变形过大等，严重时甚至危及盾构隧道的结构安全。因此，如何评估地铁盾构隧道的结构安全状态就显得尤为重要。目前，评估地铁盾构隧道的结构安全，一方面可以通过预埋相关元件对管片混凝土、受力钢筋以及连接螺栓等进行应力测试，直接分析盾构隧道结构的受力状态；另一方面可以通过测试盾构隧道衬砌的横向变形，间接分析盾构隧道的结构安全。预埋测试元件方法由于其测试量大、需提前预埋、造价高等缺点，无法大量推广应用。而针对已发生病害现象的盾构隧道，可以较容易的开展隧道衬砌的横向变形测试，且测试具有针对性、费用低等优点，因此，容易大量推广应用。但在目前阶段，理论上尚未有效建立地铁盾构隧道衬砌结构横向变形与结构受力状态之间的量化关系。因此，针对地铁盾构隧道衬砌结构横向变形控制值开展研究，建立衬砌结构的水平直径收敛、椭圆度与管片受力钢筋、连接螺栓的受力状态之间的相对应量化关系，对评估地铁盾构隧道的结构安全具有重要的理论意义和工程实践价值。为此，本文依托某地铁盾构隧道工程，运用MIDAS/FEA三维有限元软件，建立了盾构隧道衬砌结构的三维有限元精细模型，研究了主要影响因素不同组合工况下盾构隧道衬砌结构的水平直径收敛、椭圆度与管片受力钢筋、连接螺栓的受力状态之间的相对应量化关系。本文主要做了以下工作：（1）简单介绍了地铁盾构隧道产生的系列病害现象以及本文的研究背景，总结了目前盾构隧道衬砌结构受力和变形的研究现状，提出了本文要研究、解决的问题。（2）针对依托工程地铁盾构隧道衬砌结构的特点，介绍了MIDAS/FEA的相关功能和特点，为本文的研究工作奠定软件基础。（3）结合依托工程的地铁盾构隧道衬砌结构设计资料，运用MIDAS/FEA建立了半环衬砌结构的三维有限元精细模型，考虑了接头螺栓、软木橡胶衬垫、橡胶密封垫等细部构造，为后续的计算分析提供模型基础。（4）结合依托工程的主要影响因素，探讨了不同工况组合下地铁盾构隧道衬砌的水平直径收敛、椭圆度与管片受力钢筋、连接螺栓的受力状态之间的相对应量化关系，得到了对应于管片受力钢筋、连接螺栓处于不同受力阶段时的地铁盾构隧道衬砌结构横向变形控制值。