为了解决我国国民经济高速发展与城镇化水平不断提高所引发的城市土地资源紧缺、道路交通拥堵、马路拉链情况严重等诸多问题,城市发展向地下空间延伸成为了城市可持续发展的新选择,进一步地将城市隧道、轨道交通、综合管廊等多种隧道类型协同建设形成隧道合建结构也成为各大城市集约化、立体化开发利用地下空间的新趋势。对于这样的隧道合建结构,可能会由于某一隧道结构孔洞发生火灾而对其他相邻合建结构产生不利影响,进而对整体结构的安全性造成严重威胁,故火灾作用下隧道合建结构的抗火安全性问题成为了目前亟待解决的重点问题。基于此,本文综合采用文献调研、室内实验、理论分析、数值模拟等研究方法,依托义乌市商城大道隧道工程合建段,对火灾作用下城市隧道-地铁-管廊合建结构的温度场分布规律、局部高温爆裂程度及其整体结构抗火安全性进行了深入研究,主要取得了如下成果:1.采用数值模拟、室内实验和理论分析,设计了隧道合建结构的火灾场景,并对材料相关热工性能参数进行选取,探明了火灾下混凝土组合构件温度分布规律,得到了在不同火灾模式下隧道结构温度场分布规律及温度理论计算公式。2.采用理论分析、室内实验和数值模拟,明确了不同含水率对普通混凝土高温爆裂的影响程度,探明了火灾下隧道普通混凝土发生高温爆裂的主要控制机理,并引入混凝土临界爆裂温度的概念,在现有隧道结构非线性瞬态热-力耦合有限元模型的基础上,给出了基于混凝土高温循环爆裂算法的隧道衬砌火灾数值模型建立流程,并据此得到了不同火灾模式下隧道结构的高温爆裂深度。3.采用文献调研和数值模拟,引入隧道合建结构性能化防火设计方法,制定了隧道合建结构抗火性能评价标准,并建立隧道合建结构热-力耦合有限元模型,针对不同火灾规模、不同受火时间、不同火灾位置和不同防火涂料厚度对隧道合建结构抗火安全性的影响规律进行研究,给出了满足隧道合建结构抗火性能标准的防火涂料厚度建议值。以上研究成果将不仅适用于本论文依托工程——义乌市商城大道隧道工程合建段,也可为其他类似隧道合建结构的抗火性能研究提供一定参考依据。