随着我国大中型城市轨道交通和城市地下道路建造的兴起,盾构法隧道建造也越来越得到广泛的运用。管片接头作为盾构隧道结构体系中薄弱点,在火灾高温条件下性能劣化,导致接头过大变形,影响到隧道结构安全性,进而可能引发严重的隧道灾害。本文采用原型大直径盾构隧道管片,就火灾大小、持续时间等不同火灾场景,进行了火灾高温下管片接头试验研究和数值模拟。从管片及接头混凝土、接头螺栓、接头橡胶条等三个方面,研究了接头在火灾高温下的性能,取得了如下成果：(1)从管片混凝土颜色、爆裂、裂缝、渗水等方面,分析了火灾高温下管片损伤表观现象损伤变化特征,得到管片临界爆裂温度为520℃～540℃,集中爆裂持续约25-35mmin,不同工况下管片最大爆裂深度；以及管片裂缝发展、管片渗水随受火时间变化情况。(2)火灾高温下管片及管片接头温度场分布规律。管片混凝土升温主要集中在距离受火面20cm范围以内,提出沿管片厚度方向管片混凝土最高温分布公式;螺栓升温缓慢,最高温度在100℃左右；内侧橡胶条温度最高可达250℃以上,而外侧橡胶条温度在50℃以内。(3)管片接头变形(张开量、张开角)以及接头刚度随受火时间的变化特征。各工况试验可知火灾温度高、受火时间长,接头张开也就更大、相应而言接头刚度下降则会更快,在120mmin时认为接头刚度为O。(4)建立管片接头热力耦合有限元模型,对不同工况下进行通数值模拟。通过有限元数值计算与接头试验对比,得出有限元分析可靠,计算结果与试验工况基本一致。(5)提出火灾后接头损伤评定标准,为我国建立隧道防火相关规范提供参考。评定标准分为四个等级：Ⅱa级—轻微损伤、Ⅱb级—轻度损伤、Ⅲ级—中度损伤、Ⅳ级—破坏。(6)得到橡胶条耐水压与温度和张开量关系,提出火灾下接头防水评价。结合设计要求耐水压值,得到防水失效时间。当橡胶条张开量达到8mm或者橡胶条温度达到200℃,认为橡胶条耐水压值为0。(7)提出施加二次衬砌的盾构隧道防火保护措施。通过接头试验和高温下橡胶条防水分析,得出施加二次衬砌可有效地保证管片衬砌接头的安全性。