随着特长公路隧道日益增多,隧道火灾下的通风与排烟已引起高度重视。在发达国家,隧道通风排烟由纵向通风排烟模式向集中排烟模式发展,集中排烟道得到广泛采用。火灾会对隧道排烟道结构产生严重的损害,威胁行车安全,而国内尚无集中排烟道抗火性能和高温下关键参数的相关研究,随着这一技术的引入,对特长公路隧道排烟道结构火灾安全的评价以及如何提高排烟道结构的火灾安全性成为了一个重要问题。牛腿在排烟道结构连接着顶隔板与二次衬砌,起着将各个构件连接成整体和传递荷载的作用,对排烟道牛腿的火灾安全研究是整个排烟道结构抗火性能研究的基础。本文拟通过足尺构件试验和数值模拟的方法,研究排烟道牛腿的抗火性能和关键参数。主要进行如下工作：(1)对国内外关于钢筋、混凝土热工参数以及高温下(高温后)材料力学性能的研究进行归纳总结和比较,使用有限元分析软件ANSYS试算,选取合适的参数,为数值模拟研究打下基础。(2)利用大型火灾试验炉对排烟道牛腿足尺构件进行试验,得出牛腿植筋断面和混凝土断面在HC标准升温曲线作用下的温度场分布规律、牛腿破坏规律。(3)进行无防火涂料构件和有防火涂料构件对比试验,研究防火涂料在火灾中对牛腿的保护作用；进行非受火构件承载力与火灾后构件承载力对比,研究牛腿构件火灾后的剩余承载力。(4)测试牛腿构件植筋胶在火灾中关键参数,研究植筋胶的火灾安全性能。(5)在试验的基础上,利用有限元分析软件ANSYS对排烟道牛腿构件在高温下的温度场和高温后的承载力进行数值模拟研究,将数值模拟结果与试验结果对比,探讨排烟道牛腿抗火性能数值模拟研究的可行性。论文所获得的试验数据和规律将为进一步研究特长公路隧道排烟道结构抗火性能以及排烟道结构的火灾反应和耐火设计提供参考,具有较大的理论与实际意义。