随着现代社会交通方式的不断发展,分岔隧道日渐盛行,分岔隧道火灾给人类带来了新的问题和挑战。分岔隧道是具有特殊结构的隧道,其发生火灾后烟气运动规律是否和普通直线隧道一样需要进一步研究,因此开展分岔隧道火灾烟气运动规律和临界风速的研究具有重要的现实意义。分岔隧道中,交通方式可分为分流和合流两种,基于这两种交通方式,本文分别对纵向通风下隧道火灾的烟气逆流长度、临界风速和顶棚最高温升进行了缩尺模型实验和数值模拟研究。实验中火源位于分岔隧道分岔段,用来模拟分岔点附近的交通事故。在1:20缩尺寸模型隧道中进行实验,利用FDS软件进行数值模拟。通过对分流分岔隧道火灾烟气流动特性的研究,发现分岔隧道主路发生火灾时的临界风速不受分岔角度和隧道宽度影响;与直线隧道相比,火源功率较小时,分岔隧道的临界风速通常小于现有直线隧道的临界风速经验值,火源功率较大时,分岔隧道的临界风速接近现有直线隧道经验值。通过对合流分岔隧道火灾临界风速的研究,发现临界风量随着渐缩主路的局部宽度减小而减小,渐缩结构、分岔角度和分岔结构对临界风量均没有影响,且无量纲临界风速与无量纲热释放速率的关系与以往直线隧道的结果相似。通过本课题的研究,获得了更适用于分岔隧道的临界风速模型,以及不同情况下烟气逆流长度和最高温升模型,为隧道火灾纵向通风设计提供了理论依据。