沉管法造价低、质量高、工期短等优点使其成为水下修筑隧道的主要方法。沉管隧道往往呈“V”字形纵坡,且坡长较大,沉管隧道中发生的火灾往往烟流距离更长,给司乘人员带来更大的危害。使用集中排烟模式作为沉管隧道的火灾排烟模式可以收获良好的排烟效果,降低火灾造成的损失。本文在对国内外排烟模式总结的基础上对沉管隧道排烟模式进行设计,通过数值模拟、理论研究的方法对沉管隧道下集中排烟的烟流特性进行研究。论文总结了国内外常用隧道火灾排烟方式及其特点,并详细介绍了集中排烟的特点及排烟理念。结合沉管隧道特点,对沉管隧道下火灾发生在不同位置的工况进行了排烟模式设计。利用烟流控制体能量守恒的方法,建立集中排烟模式排烟阀流速分布的计算以及烟流距离的计算式,将隧道分为排烟阀开启段及排烟阀关闭段,分段建立能量方程得出在不同区段下的温度场。最后采用伯努利方程建立烟流速度分布式。针对沉管隧道设计工况,对于组合风速下的模式也给出烟流速度计算式。利用FDS对火区压力场及风速场进行模拟,研究在不同火源热释放速率以及不同纵向风速下火区压力变化及纵向风速的增加量,以便后续研究。对沉管隧道下烟雾流动的温度场、烟流速度及烟流距离进行模拟,分别研究了在下游纵向风速改变、隧道坡度改变及排烟阀开启范围改变的情况下烟流特性的变化特点,采用理论计算式结果作为对比分析,并据此对沉管隧道集中排烟模式的合理布设方式进行讨论。