火災高溫下公路隧道襯砌結構損傷研究.pdf

1、公路隧道火災具有溫度高、升溫速率快、熱量難以散發(fā)等特點,一旦發(fā)生不但造成重大的人員傷亡與財產損失,還會對隧道結構與設施造成極大的破壞。因此,研究火災高溫下襯砌結構的溫度場與熱應力,對襯砌結構的損傷程度與安全性作出評價具有重要意義。
　　本論文主要作了以下幾方面的工作:
　　(1)利用流體軟件 PHOENICS模擬得到了不同火災強度不同通風風速下隧道內煙氣溫度場的分布情況,選取離火源不同距離的隧道斷面,建立了各斷面拱頂溫度—時

2、間曲線,作為襯砌溫度場模擬的熱荷載。
　　(2)利用大型有限元分析軟件 ANSYS,在熱傳導理論的基礎上,采用隨溫度變化的熱工參數(shù),合理選擇邊界條件,對不同火災強度不同隧道斷面下的復合式襯砌溫度場進行了模擬,研究了隧道二次襯砌溫度場的分布規(guī)律。
　　(3)利用地層—結構法,在上述襯砌結構溫度場的基礎上,對各工況下襯砌結構的熱應力進行了模擬計算,研究了隧道二次襯砌在無隔熱條件下熱應力的分布規(guī)律以及一定安全系數(shù)下的損傷時間與損傷