本文以湖北省恩施市五峰山隧道为工程背景,基于ANSYS有限元原理,通过数值模拟的方法,研究地震作用下不同洞径、不同位置的溶洞对隧道结构的动力响应规律。基于岩溶区隧道的震害形态进行了分析,综合了减震层-减震缝的优势,提出了减震层-柔性接头相结合的减震结构,同时讨论了柔性减震结构对隧道衬砌的减震效果,并对其参数进行优化,最终得到最佳配比的柔性减震结构。主要研究工作如下:1、探讨了粘弹性人工边界的施加、地震波的选取、地震波的时频分析以及滤波处理等几个关键性问题,保证地震波输入的合理性。2、通过在粘弹性人工边界上施加等效节点荷载,实现地震波的输入,并对地震波的输入的合理性进行了验证,确保数值模拟的准确性。3、建立了五峰山隧道岩溶区段三维数值模型,研究了地震作用在不同洞径、不同位置的溶洞下隧道衬砌各监测点的加速度、位移、应力、内力等数据,据此得到岩溶区隧道结构的动力响应规律。4、对岩溶区隧道结构震害的形态进行了分析,提出了减震层-柔性接头相结合的柔性减震措施,讨论了柔性减震结构的减震效果。并分别对柔性减震结构的参数(减震层厚度和接头弹性模量)进行了优化,探讨了不同参数变化对其减震效果的影响。