为了缓解日益增长的交通运输压力,越来越多的隧道投入运营。隧道是一种狭长、受限的空间结构,一旦发生火灾,极易造成人员伤亡。近年来越来越多的隧道逐渐采用竖井自然通风排烟模式,而前人研究中关注较多的是机械排烟,对于自然排烟研究较少,因此本文基于此现状,确立了如下研究内容:研究了火源与隧道侧壁的横向距离、火源与竖井的纵向距离以及竖井与侧壁的横向距离对隧道火灾自然排烟效果的影响。分析了竖井排出气体的质量流量、温度分布和速度分布等典型的烟气特征参数,并重点讨论了吸穿现象。结果表明,随着火源与竖井纵向距离的增大,竖井排出的气体质量流量略有减少。当火源与竖井的纵向距离不变时,竖井与侧壁的横向距离变化比火源与侧壁的横向距离变化对竖井排烟效果的影响更加明显;当竖井靠近侧壁时,吸穿现象更加严重。研究了两个竖井之间不同的火源位置对隧道自然排烟效果的影响。分析了隧道内温度分布、竖井排出气体的质量流量和CO浓度,并讨论了吸穿和烟气分叉特殊现象。结果表明,纵向风的出现一定程度上抑制了吸穿现象的发生,火源位置对顶棚下方烟气最高温度几乎没有影响,此外,顶棚下方烟气最高温升随纵向风的增大呈指数下降。研究了多火源情况下火源功率和火源间距对竖井自然排烟效果和隧道内温度分布的影响。结果表明,当火源之间存在一定距离时,两个火焰相互倾斜、靠近。当其中一个火源位于竖井下游时,竖井排烟量较高,随着火源间距继续增大,竖井的排烟量基本保持稳定。建立了竖井排烟量与火源位置的关系式。