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高烈度地震区的浅埋隧道纵向抗、减震问题不容忽视,地震过程中的剪切波（S波）对隧道的震害影响比较大。本文将隧道衬砌沿纵向视为弹性地基上的Timoshenko梁,又将剪切波简化为衬砌横截面方向上的简谐动力外激励荷载,同时考虑了S波（或P波）的轴压效应（恒定轴压）,基于Timoshenko梁的微元体内力（弯矩、剪力）在振动过程中的动力学平衡方程,推导出了:带恒定轴压的Timoshenko梁振动高阶控制微分方程,并借鉴Timoshenko梁基本振动问题的格林函数解法,求解出了显式的Timoshenko梁的动力学响应解析式,进而对隧道的纵向抗、减震问题作出分析。本文所提供的求解思路和方法,基于一系列的简化条件,能为浅埋隧道的纵向抗、减震问题提供出显式的解析式,便于量化抗、减震效果,初步为隧道的纵向抗、减震问题提供了新的解析求解方法,为进一步的理论研究达到抛砖引玉的目的,也为与本研究工况类似的隧道工程抗、减震设计实践提供了参数支持。（1）基于格林函数法的受轴压梁的基本振动问题求解在恒定轴力作用下Timoshenko梁的动力响应格林函数,通过引入轴力跃迁系数?,得到了平衡控制方程的统一式,然后经过Laplace正、反变换,得到了显式的全封闭的动力响应格林函数,为弹性地基梁上的Timoshenko梁动力响应解析式推导,提供了理论基础与基本的推演步骤。在分析隧道纵向抗震问题时,考虑隧道衬砌纵向的压缩效益（轴压作用）,将导致衬砌材料“弱化”,进而导致衬砌横截面方向的动力响应增大。（2）隧道衬砌典型断面的剪切修正系数根据经典的截面应力-应变关系,推导出了基本梁截面的剪切修正系数?解析,将本解析解与既有文献进行了对比,验证了解的有效性,当圆环为内径足够大而圆环的壁厚足够薄时（薄壁结构）,剪切修正系数?与半径无关。此外,将衬砌断面视为薄壁结构,列出了常见的Ⅲ级Ⅴ级围岩条件下的铁路、公路典型衬砌断面以及相应的?值。（3）隧道洞口段衬砌动力响应格林函数在Timoshenko梁动力平衡控制方程中引入弹性地基抗力系数,将考虑轴压效应的隧道洞口段的衬砌在地震过程中的动力响应问题,简化为:带恒定轴压的Timoshenko梁在简谐外激励作用下的动力响应,运用格林函数法的基本求解思路,得到了洞口段衬砌的基本动力响应。两端自由边界条件下梁的内力变化趋势与既有文献的变化趋势基本一致:内力（弯矩、剪力）从零值开始增大变化,达到峰值后,然后变小,因而,选择两端“自由”的边界条件,比较符合隧道洞口段衬砌的实际地震过程中的动力响应。就浅埋隧道衬砌的抗震而言,适当增加洞口边坡坡率可以有效抑制洞口段的动力位移响应。对于不同弹性地基抗力系数,内力峰值响应随着弹性地基抗力系数的增大而增大,呈现单调增加的趋势,大的弹性地基抗力系数对应于围岩级别高、岩性好的工况,对于浅埋的洞口段而言,不利于抗震。（4）隧道穿越地层变化段的动力响应分析利用“弹性地基”上的带轴力Timoshenko梁（隧道衬砌）的动力响应格林函数,引进隧道衬砌“柔性接头”的扭簧等效模型的概念,通过传递矩阵法和格林函数叠加原理,求解得到了地震力作用下,带“柔性接头”的隧道衬砌位移、内力（弯矩、剪力）等动力响应,进而评价隧道穿越地层变化段的动力响应。“较软弱地层”的围岩级别较低（其的弹性地基抗力系数小于一般地层区段的地基抗力系数）,地震过程中体现为随着较软弱地层的长度变大,位移响应也随之变大。当采取注浆加固措施,提高“较软弱地层”段的围岩级别、质量时,当该段的弹性地基抗力系数达到kc2=20×106N/m2时,减震效果最佳。当“柔性接头”退化成“减震缝”时,衬砌的位移动力响应增加,而内力基本呈减小的趋势,能够达到减震的目的。（5）基于叠合梁模型的隧道减震机理研究用叠合梁模拟带减震层的复合式衬砌体系（围岩-初期支护-减震层-二次衬砌）,通过求解叠合梁的动力学控制微分方程,得到了复合式衬砌体系的动力响应格林函数的显式表达式。依据叠合Timoshenko梁的动力响应格林函数,明确了“围岩-初期支护-减震层-二次衬砌”体系能够有效地降低二次衬砌的内力响应,起到了较好的减震效果。复合式衬砌的内力峰值响应随着围岩弹性地基抗力系数变大而变大,另外,二次衬砌的内力响应比初期支护的内力响应小很多,说明了由于减震层的存在,初期支护承受的附加内力比较大,减震层的主要作用体现为:将地震引起的复合式衬砌附加内力,主要转嫁由初期支护承受,减小二次衬砌的附加内力响应。随着减震层弹性劲度系数的增大,二次衬砌的内力响应也逐渐增大,但是,由于减震层的存在,地震引起的附加内力主要由初期支护承担,相比初期支护所承受的附加弯矩,二次衬砌的附加弯矩比较小,基本可以忽略,达到了减震的目的。