随着科技文明的进步和交通的持续发展,隧道作为一种非常重要的交通辅助工具,得到了飞速的发展。但是,随着人们生活节奏越来越快,人们行车速度和隧道承担的行车密度的日益增大,各类隧道事故发生的频率也在逐年增长,在隧道发生的各种类型事故中,火灾发生的频率和危害位居首位。隧道一旦发生火灾,除了烟气导致人员窒息伤亡外,火灾产生的高温对隧道的危害也是十分重要的,高温导致隧道衬砌结构发生破坏,不但会造成事故灾害现场人员的伤亡,还会造成一定量的经济损失和恶劣的社会影响。因此,研究火灾高温下隧道围岩衬砌结构的力学损伤规律,有助于人们深入的认识火灾高温对于隧道的影响和帮助人们在火灾后更好的开展隧道的修复工作。本文主要研究了火灾高温对于隧道围岩衬砌结构力学性能的影响,采用室内试验和ANSYS有限元数值模拟进行了研究,重点研究了红砂岩和C30混凝土这两种材料高温后的力学损伤规律和火灾高温时隧道围岩衬砌结构温度场分布规律和应力场的分布规律,得到的主要结论如下:(1)温度对岩石和混凝土这两种材料的力学性能有着相似的影响规律,即温度在22℃～800℃范围内,随着温度的增大,两种材料的抗压强度均是先增大后减小,温度在400℃左右时,二者的抗压强度均达到了最大值;(2)通过数值模拟并结合室内试验发现,在隧道发生火灾2h以内,温度只会对隧道衬砌混凝土材料有损伤,并不会危害到隧道的围岩结构;(3)通过对火灾高温后的隧道进行热-结构耦合分析,基于ANSYS有限元数值模拟发现,在隧道发生火灾时,最易发生破坏的位置在隧道衬砌的直墙底部和拱脚处。