随着城市现代化的逐步推进,综合管廊替代传统工业管线是未来城市发展的必然方向。能源管线进入综合管廊伴随而来的各种安全问题日趋严重,燃气爆炸荷载作用下综合管廊的动力响应和损伤特性是综合管廊爆炸安全防护的重要研究内容,对燃气爆炸荷载、爆炸超压分布、综合管廊结构响应进行深入研究对综合管廊安全设计规范具有重要意义和工程价值。本文以典型城市地下综合管廊为研究对象,建立了2.1m×1.7m×4m综合管廊三仓试验模型。首先对燃气爆炸反应过程参数进行了理论推导,确定了9.5%为燃气甲烷燃气爆炸最佳浓度。借助综合管廊模型开展了9.5%和10%两种浓度下的燃气爆炸试验研究,得到了燃气爆炸综合管廊仓内超压场分布,对两种浓度下燃气爆炸超压场进行对比;之后,将压电陶瓷结构健康测试技术应用于燃气爆炸过程中混凝土的损伤监测,利用智能骨料以压电波动法对综合管廊模型进行了爆炸损伤测试,再结合小波包能量法得出了综合管廊各测点区域的损伤状况,并通过数值模拟对综合管廊损伤情况进行了验证;最后,采用被动监测法对综合管廊燃气爆炸过程进行监测,以HHT为研究方法,对燃气爆炸信号进行了时频特征分析。主要研究成果如下:（1）理论分析证明,在9.5%浓度下甲烷燃气发生爆炸各组分恰好完全反应,释放能量最大;综合管廊结构在燃气爆炸荷载作用下的最大响应介于静载与冲击载荷响应之间。（2）试验结果表明,综合管廊内燃气爆炸产生的超压场,超压峰值的分布与点火源位置无关,产生的壁面载荷可认为是时变均布载荷;超压峰值大小主要受燃气浓度影响,9.5%浓度的甲烷燃气爆炸产生的超压峰值更大。（3）数值模拟结果表明,在最佳爆炸浓度条件下综合管廊混凝土材料并未出现明显损伤现象,燃气爆炸造成的损伤主要体现在燃气仓与电力仓隔墙上下墙角,在两端未封口的试验条件下燃气爆炸对综合管廊造成的破坏主要为结构性损伤破坏,而非对混凝土材料的损伤破坏;提出了综合管廊燃气爆炸结构最大位移响应公式,并得到了模型试验和数值模拟结果的验证。（4）对受燃气爆炸荷载作用的综合管廊结构利用压电波动法并结合能量分析,可以对综合管廊结构的健康状况进行量化,综合管廊结构的损伤随着爆炸次数的累积逐渐增大;采用扫频信号主动监测接收到的信号,在综合管廊内多次循环爆炸试验以后,信号主频呈现由高频向低频衰减的趋势,四次爆炸试验以后最终信号主频保持在38 KHz左右。（5）对埋置于综合管廊结构中的压电智能骨料采集到的燃气爆炸信号进行HHT时频分析,在9.5%燃气浓度下,压电被动接收信号能量主要分布在80 Hz～300Hz之间,而10%燃气浓度下,信号能量主要集中在100 Hz以下,信号能量有由高频向低频转移的趋势。