沉管隧道結(jié)構(gòu)火災(zāi)力學(xué)行為研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，沉管隧道越來越多地應(yīng)用于跨越江海湖泊，但由于其結(jié)構(gòu)狹長、空間小、通風(fēng)條件差，一旦隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，很難及時(shí)撲滅，后果將非常嚴(yán)重。大火除了對(duì)隧道內(nèi)的人員造成巨大傷害外，還會(huì)由于高溫導(dǎo)致混凝土爆裂和力學(xué)性能的劣化，對(duì)隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的損傷，大大降低結(jié)構(gòu)的承載力和安全性。
　　本論文的主要研究工作如下:
　?、倩跓醾鲗?dǎo)理論，采用大型有限元分析軟件ANSYS，建立了沉管隧道火災(zāi)高溫分析模型，在合理選擇升溫曲線

2、與邊界條件、正確設(shè)置隨溫度變化的材料熱工參數(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行沉管隧道結(jié)構(gòu)的火災(zāi)工況溫度場模擬計(jì)算，研究得出火災(zāi)高溫時(shí)沉管隧道結(jié)構(gòu)的溫度分布規(guī)律。
　?、诨跓釓椥粤W(xué)理論，建立沉管隧道溫度-結(jié)構(gòu)共同作用計(jì)算模型:根據(jù)結(jié)構(gòu)的受火時(shí)間，在沉管結(jié)構(gòu)內(nèi)部施加對(duì)應(yīng)的溫度荷載;依據(jù)沉管隧道不同埋深段的外部條件，在結(jié)構(gòu)外部施加對(duì)應(yīng)的荷載作用。利用該模型進(jìn)行沉管隧道結(jié)構(gòu)火災(zāi)工況熱應(yīng)力計(jì)算，研究沉管隧道結(jié)構(gòu)在無隔熱條件下的熱應(yīng)力變化規(guī)律及其造成的結(jié)構(gòu)

3、損傷深度。
　?、刍诔凉芩淼拦芏螛?gòu)件模型火災(zāi)試驗(yàn)，可以得出構(gòu)件模型在兩層1cm厚(共2cm厚)玻鎂防火板保護(hù)下構(gòu)件表面及內(nèi)部溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律。然后將構(gòu)件表面溫度變化規(guī)律作為沉管隧道溫度場數(shù)值計(jì)算的溫度荷載，進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，分析隔熱條件下結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布規(guī)律，進(jìn)而開展隔熱條件下沉管隧道火災(zāi)工況應(yīng)力變化規(guī)律以及熱應(yīng)力損傷的研究。
　　④基于高溫下沉管隧道可能達(dá)到的承載力極限狀態(tài)，在綜合考慮結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度場分布以及混凝土與鋼筋力