为探明海底风化槽段结构外部荷载及内力分布特征，依托厦门地铁2号线跨海区间盾构隧道，开展结构受力现场监测试验，结合水土压力计算理论，明确结构外部荷载分布特征，通过数值计算分析结构受力变形分布特征及变形继续发展时结构承载性能发展规律。得到如下结论：① 管片拼装完约2个月，水土压力趋于稳定，稳定期水土压力为300~350 kPa，沿管片环向非对称分布，呈右大左小、下大上小形态；水土合算时理论值与监测值比值为104~115，分算时为104~128；② 施工期稳定荷载下，管片呈“横鸭蛋”变形模式，管片最大压应力为-115 MPa，钢筋、螺栓最大拉应力为514、310 MPa；钢筋最大压应力监测值为-40 MPa，为计算值的70%；③ 变形继续发展时，结构呈混凝土受压破坏模式，在多轴受压条件下抗压强度为426 MPa时，最大接缝张开21 mm，裂缝宽度为062 mm，钢筋、螺栓最大拉应力为3955、6319 MPa；④ 提炼管片横向变形椭圆度为结构安全控制指标，考虑结构安全承载性能，控制标准为172‰。研究成果可为海底风化槽段盾构隧道结构荷载计算及安全评价提供数据支撑，也可为类似工程地质条件盾构隧道结构受力分析提供借鉴。