近年来,随着我国城镇化建设稳步推进,天然气这一清洁能源必将逐渐普及和发展,而可燃气体意外凝聚引发爆炸事故时有发生,燃气爆炸不仅直接威胁着人民生命财产安全,而且还可能造成相邻建筑物发生连续性倒塌等重大安全事故。地下综合管廊作为城市地下空间的重要组成部分,若燃气管道入廊,燃气很有可能在廊内输送的过程中发生意外泄露进而引发爆炸,其造成的后果不堪设想。本文是以现浇整体式城市地下综合管廊实际工程为背景,采用ANSYS/LS-DYNA动力分析软件,基于多物质流固耦合算法和典型燃气爆炸荷载力学模型两种方法,对地下综合管廊燃气舱内燃气爆炸冲击波的传播规律、管廊结构动力响应以及迎爆墙板损伤评估进行了研究,主要研究工作成果如下:(1)建立地下综合管廊燃气舱内爆炸流场分析有限元模型,对燃气舱内燃气爆炸过程进行数值模拟,得到了爆炸冲击波的传播过程、冲击波压力云图、超压峰值等压线云图、冲击波超压峰值曲面等。对不同体积工况下的甲烷-空气混合气体在燃气舱内发生爆炸的有限元模型,提取了空气单元的超压时程曲线,验证得到9.5%浓度甲烷混合气体发生爆炸时产生的超压峰值最大,同时也提出了在相同浓度甲烷气体距离燃气外缘不同距离的超压峰值曲线的数学解析表达式。通过MATLAB软件将模拟计算结果进一步整理得到了七种不同浓度、体积工况下甲烷-空气混合气体关于距燃气外缘距离、燃气浓度或体积、空气爆炸冲击波超压峰值曲面拟合计算公式。(2)建立“燃气-空气-结构-土体”流固耦合相互作用有限元模型,对地下综合管廊动力响应进行了数值模拟,得到爆炸过程中钢筋混凝土内外测点、隔墙主要钢筋测点、土体内部和地面测点的动力响应,包括混凝土应力、应变等时程曲线、钢筋轴向应力时程曲线以及应力波在周围土体内传播过程,引起地面振动特性和衰减规律等。应用燃气爆炸超压峰值曲面公式直接加载的方法和燃气爆炸流固耦合方法分别进行数值模拟计算,对比计算结果的差异性。(3)建立基于支座转角的燃气爆炸荷载下地下综合管廊迎爆墙板的P-I损伤评估准则,采用数值模拟试算的方法,得到了地下综合管廊迎爆墙板的P-I曲线和对应的曲线拟合计算公式。