本文较为系统地研究了地铁隧道管片的力学性能并对管片的高温(抗火)性能进行了预测。论文的主要工作包括以下4个方面： (1) 完成了掺有钢纤维、聚丙烯纤维和两者混掺的C50混凝土立方体试块和棱柱体试块的20℃-800℃高温试验，研究了外掺纤维对C50混凝土高温后抗压强度和抗折强度的影响。研究表明，钢纤维和聚丙烯纤维有助于提高C50混凝土的抗火性能；掺钢纤维可以提高高温后残余抗压强度和残余抗折强度。 (2) 完成了36片钢纤维混凝土管片力学性能试验，并重点将低配筋率钢纤维混凝土管片与普通钢筋混凝土管片的试验结果进行对比。结果表明：受力全过程中，低配筋率钢纤维混凝土管片初始裂缝荷载为240kN，大于普通混凝土管片的220kN。裂缝为0.2mm时，低配筋率钢纤维混凝土管片的荷载约为440kN左右，高于传统钢筋混凝土管片的400kN。而低配筋率钢纤维混凝土管片的变形性能优于普通混凝土管片。 (3) 通过对固定工况情况下管片的内力计算以及正常使用状态下抗裂的计算比较，表明钢纤维的掺加可以有效的增大管片的抗裂承载力并减小最大裂缝宽度。 (4) 根据现行的铁路隧道设计规范和钢纤维混凝土计算规程，分别列出了钢纤维混凝土和普通混凝土极限状态承载力计算公式并对常温下和高温(火灾)后的隧道管片承载力进行了计算，证明了钢纤维混凝土管片可以有效提高高温后隧道管片残余承载力。