随着城市规模的扩大,地铁作为一种快速的交通工具可以有效地缓解人们的出行压力,得到了快速发展,随之而来的是地铁各类事故的数量和频率也相应地增加,火灾作为其中一种主要的事故,由于其高危险性引起了各方的高度重视。由于隧道火灾温度高,升温速度快,其对结构承载能力造成严重损伤,影响结构的安全性。准确定量地评价结构的安全性可以为隧道衬砌防火和灾后修复提供一个明确的参考。可靠度理论可以在考虑不确定因素的基础上定量准确地评价结构的安全程度。因此,本文基于前人的研究,运用可靠度理论,研究了火灾下盾构隧道承载能力极限状态下结构的可靠度,主要研究工作如下:(1)选取材料热工参数,应用ANSYS建立火灾下盾构隧道衬砌结构有限元模型,并分析了结构火灾下温度场的变化规律。(2)在分析温度场变化规律的基础上,结合材料高温力学性能劣化规律,建立了结构承载能力随受火时间的计算公式。同时结合修正惯用法,考虑材料劣化对内力分布的影响,建立截面荷载效应随受火时间的计算公式,然后建立截面高温下失效功能函数。(3)基于蒙特卡罗原理,利用MATLAB分析了衬砌厚度、混凝土强度、保护层厚度等随机变量及其变异系数等各种影响因素对高温下结构可靠性的影响。(4)在可靠性分析的基础上,探索出影响比较大的因素,从实际出发对隧道进行了结构防火优化设计,给出了相关的安全防火建议,并且利用本文思路建立了基于可靠度理论的火灾后隧道衬砌结构安全评估模型。