由于竖井型隧道工程结构复杂、封闭性强、空间狭小,火灾发生时,火势难以控制,火灾的扑救难度大,往往会造成严重的人员伤亡和财产损失,因此研究隧道竖井烟囱效应有着十分重要的意义。本文研究结合“辽宁省自然科学基金课题”(项目编号:20180550336),运用FDS火灾模拟软件,通过不断改变竖井截面尺寸、截面形状、放置方式及火源功率,得到了竖井烟囱效应极限高度及其影响因素之间的关系。本文主要的研究内容与研究成果如下:(1)确定了竖井高度的烟囱效应存在一个临界值。在一定高度范围内,烟气运动速度随着竖井高度的增高而不断加快,烟囱效应随竖井高度的增大而增强,在竖井高度达到某一临界值时,烟气运动速度达到最大值,竖井高度继续升高时,烟气运动速度开始逐渐减慢,这个烟气运动速度达到最大值时所对应的竖井高度即为竖井烟囱效应的极限高度。(2)隧道自然通风、火源功率5MW、竖井内壁材质为混凝土、竖井截面形状为正方形时,模拟不同竖井截面尺寸下的隧道火灾情况,得到了不同竖井截面尺寸下的竖井烟囱效应极限高度;通过分析得出隧道自然通风、火源功率5MW、竖井内壁材质为混凝土、竖井截面形状为正方形时,随着竖井截面尺寸的增大,竖井烟囱效应的极限高度也不断增大;根据数据分析拟合得出y=160.32ln(x)+265.88(x代表竖井截面正方形的边长,y代表极限高度,0.4≤x≤9.92),可用来估算隧道竖井烟囱效应的极限高度。(3)隧道自然通风、火源功率5MW、竖井内壁材质为混凝土、竖井截面面积为1m~2时,模拟不同竖井形状、放置方式下的隧道火灾情况,得到了不同竖井截面形状、放置方式下的竖井烟囱效应极限高度;通过分析得出隧道自然通风、火源功率5MW、竖井内壁材质为混凝土、竖井截面面积为1m~2时,竖井截面形状为长方形的烟囱效应极限高度高于竖井截面形状为正方形时的烟囱效应极限高度;同一形状尺寸的竖井纵向放置时的极限高度大于横向放置时的极限高度。(4)隧道自然通风、竖井内壁材质为混凝土、竖井截面尺寸1m×1m、火源位置不变时,模拟不同火源功率下的隧道火灾情况,得到了不同火源功率下的竖井烟囱效应极限高度;通过分析得出隧道自然通风、竖井内壁材质为混凝土、竖井截面尺寸1m×1m、火源位置不变时,随着火源功率的增大,竖井烟囱效应的极限高度也不断增大;火源功率一定时,竖井高度的增加对竖井内最高温度的影响不大,但竖井顶部出口的温度随竖井高度的升高而降低;竖井高度一定时,随着火源功率的增大,竖井内最高温度也不断升高,且竖井顶部出口的温度也随之升高。