火灾安全是地下空间重要的保障。本研究旨在通过建立隧道抗火韧性计算及评估的整体框架，为这一不断发展的研究领域做出贡献，并为基于性能的分析提供新的见解。给出了火灾与结构荷载共同作用下盾构隧道防火性能的试验研究结果。研究变量包括火灾暴露、负荷水平、约束条件等。试验研究揭示了盾构隧道结构在火灾中的基本破坏机理。火灾试验产生的数据用于验证为评估任何特定火灾、载荷和约束条件下盾构隧道的火灾反应而开发的模型。多尺度热力学模型考虑了火灾持续时间对结构火灾反应的影响。验证结果表明，该模型能较好地反映盾构结构的火灾响应，在火灾和结构两方面的定量评估均具有较好的精度。从单环到多环的数值分析表明，整个结构的破坏是由局部温度升高引起的。就模型而言，引入了一种基于最大允许变形概念的替代设计方法，并在多个案例研究中进行了举例说明。提出的方法基于科学方法和工程经验，以获得更值得信赖的基于性能的设计，因此可以提供足够的火灾安全性能。这一新的认识将有助于提高对火灾对隧道韧性影响的预测，并对设计和维护具有重要意义。

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