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随着我国交通网逐步完善,隧道数量迅速增加,隧道内交通事故引起化学爆炸时有发生,对隧道衬砌层造成严重破坏,甚至引起隧道坍塌,而我国隧道大多采用普通混凝土材料,在设计之初主要考虑其抗地震载荷的作用,很少考虑内部抗爆性能。因此研究衬砌层抗爆性能对于隧道防护设计来说具有重要的意义。本文在综合考虑隧道衬砌层材料需要具备高强度、高抗裂性的基础上,提出了钢纤维混凝土作为衬砌层来抵抗隧道内部爆炸的思路。本文研究内容和结论主要包括:（1）利用MTS万能试验机分别对钢纤维混凝土和普通混凝土进行静态力学实验。实验结果表明:钢纤维体积含量为2%的钢纤维混凝土可以承受最大载荷是普通混凝土可以承受最大载荷的2.256倍;且钢纤维混凝土破坏形态表现为撕裂状、普通混凝土破坏形态为碎裂状。同时通过该实验得出两种混凝土的最大应力、峰值应变、弹性模量、泊松比等材料参数,为数值模拟材料的建立奠定了基础。（2）通过SHPB对钢纤维混凝土和普通混凝土进行了不同应变率下的动态力学实验,得到了应力-应变曲线和破坏形态。实验表明:钢纤维混凝土214.86 s-1应变率时宏观上开始出现裂纹、483.12 s-1应变率时开始出现粉末状碎块;普通混凝土116.01 s-1应变率时碎裂成大量碎块、352.15s-1应变率时开始出现粉末状碎块。且两种混凝土的应力峰值均随着应变率的提升而提升,表明两种混凝土均为应变率敏感材料。且两种混凝土的动态应力增长因子（DIF）均随着应变率增加而增大,与峰值应力相似,动态增长因子与应变率之间也有良好的线性关系。（3）通过引入量纲eE,对朱-王-唐动态本构方程进一步简化,在满足精度的情况下,使得其只有Ee、A、α、β四个参数,建立了钢纤维混凝土峰值应力前动态应力-应变关系的动态本构方程,通过拟合的方法得到了该本构模型的参数。（4）通过数值模拟软件对两种混凝土作为隧道衬砌层的抗爆性能进行了研究,为了保证模拟的准确性,将MTS和SHPB实验测到真实数据导入到CDP模型中。模拟结果表明,20kg、40kg、60kg、80kg、100kg、200kg、400kg、600kg、800kg、1000kgTNT当量下,钢纤维混凝土作为衬砌层时模型等效塑性应变最大值分别为普通混凝土作为衬砌层时模型等效塑性应变的70.15%、40.49%、30.08%、18.48%、11.31%、11.85%、18.47%、21.22%、23.39%、27.01%,说明钢纤维混凝土作为隧道衬砌层的抗爆性能优于普通混凝土作为隧道衬砌层。