地铁拥有快捷高效的特点,可以很好的解决城市拥堵问题,其建设速度一直保持着高速增长。与此同时,随着地铁运营时间的越来越长,其病害情况也暴露的越来越为严重。本文在现场调研、广泛查阅资料的基础上,对北京地铁病害情况进行了统计,据此确立纵向裂缝为主要研究内容,并分别采用模型试验与数值模拟的手段,对研究内容进行了详细的分析,主要研究工作内容如下:(1)对北京地铁1号线、2号线、5号线、6号线、7号线、8号线及10号线及机场线共8条线路103个区间的病害情况进行了详细统计,获取了北京地铁总体病害情况以及不同工法施工区间,不同衬砌结构裂缝的分布规律,并为后续研究内容、研究工况提供依据。(2)针对研究内容,确立采用1:10的模型试验方法,通过26组室内配合比试验,得到了水:石膏:胶(羧甲基醚化淀粉)=0.65:1:0.01的配比可以很好的模拟1:10比尺下C30混凝土的特性,满足试验相似比的要求。(3)设计了一套用于对结构进行加载和量测的试验装置,利用千斤顶分级加载的方式对试件进行加载。试验过程表明,该装置可以很好的满足试验精度要求,同时模型结果与数值模拟结果规律性基本保持一致,进一步验证了试验装置的可行性以及试验结果具有参考价值。(4)采用模型试验的方法,研究了完好衬砌结构在分级加载过程中,裂缝从产生、发展到结构最终破坏的全过程。同时设计了 8种工况,研究了带裂缝衬砌结构裂缝深度、长度、宽度对结构承载力的影响。(5)通过ABAQUS有限元软件,对完好衬砌结构在分级加载过程中裂缝演化规律进行了进一步分析,同时设计了 11种工况,研究了带裂缝衬砌结构裂缝位置、深度、长度、宽度对结构承载力的影响,并与模型试验的结果进行了对比。(6)利用模型试验和数值模拟得到的规律结果,对北京地铁6号线花园桥站一白石桥南站、北海北站一金台路站共6个区间的裂缝情况进行了评价,并给出了相应意见。