甬舟铁路金塘海底隧道是目前世界上最长的高速铁路海底隧道,建成后将结束舟山群岛不通火车的历史,极大地方便人们的出行。但随着隧道长度的增加以及设计时速的提高,运营安全要求也在不断提高,需要引起足够的重视。由于隧道自身是狭长结构,一旦隧道内发生火灾,温度将急剧升高,高温烟气将对衬砌结构产生严重威胁。管片接头又是盾构隧道的薄弱部位,局部损伤将危及整个隧道的安全,甚至会发生严重的渗漏水事故,导致整条隧道报废。因此,海底铁路盾构隧道的抗火安全性问题亟待解决。基于上述原因,本文采用文献调研、理论分析、数值模拟等研究方法,以甬舟铁路金塘海底隧道盾构段为依托工程,对长大海底铁路盾构隧道火灾场景、管片混凝土高温爆裂、接头高温损伤以及整体安全性进行研究,取得的主要成果如下:1.通过文献调研和数值模拟,给出了隧道均匀受火场景及非均匀受火场景,探明了通风风速对火灾温度分布影响规律,提出了单洞双线盾构铁路隧道火灾温度分布简化计算方法。2.通过文献调研、理论分析和数值模拟,揭示了高强混凝土高温爆裂的控制机理,给定了高强混凝土高温爆裂的判别条件,建立了高强混凝土高温爆裂的模拟算法,得到了高强混凝土爆裂深度随火灾温度及受火时长变化关系。3.通过文献调研和数值模拟,探明了管片接头螺栓及橡胶密封垫的高温损伤规律,建立了简化的盾构隧道衬砌结构热力耦合模型,得到了高水压及火灾高温耦合作用下管片接头防水性能变化规律。4.通过数值模拟、理论分析及文献调研,探明了火灾高温下管片温度分布规律,得到了火灾高温下衬砌结构变形及内力变化规律,给出了长大海底铁路盾构隧道防火建议措施。以上成果可为长大海底铁路盾构隧道的结构抗火设计提供依据。