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超大直径双层盾构隧道火灾高温下衬砌结构力学特性分析

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为研究超大直径双层盾构隧道内部发生火灾时,火灾高温对隧道衬砌结构力学特性的影响规律,本文以某双层盾构隧道为例,采用有限元计算软件,建立了双层盾构隧道热力耦合模型,得出了超大直径双层盾构隧道在火灾高温下衬砌结构的变形及受力规律,研究结果表明:发生火灾时,火灾高温逐步侵入隧道结构内部,距离受火面越近温度越高;火灾初始阶段,热对流区衬砌温度上升明显缓于热传导区,随着火灾高温持续,两区域衬砌温度逐渐趋于一致;下层空间发生火灾会导致上层行车道板下部产生较大的膨胀变形,内部钢筋屈服;隧道内施做防火措施可极大阻隔火灾高温热量的传递,降低管片衬砌内部温度,减小隧道结构的热膨胀变形,减小隧道结构应力,提升隧道的火灾安全性,在双层盾构隧道内施做防火措施十分有必要.本文所得结论可为类似工程提供借鉴参考.
Analysis of Mechanical Characteristics of Lining Structure of Super Large Diameter Double-layer Shield Tunnel Exposed to High Temperature

李策

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中铁第四勘察设计院集团有限公司隧道院 武汉 430063

双层盾构隧道 热力耦合 火灾温度荷载 衬砌结构 力学特性

2022

铁道勘测与设计
铁道部第四勘测设计院

铁道勘测与设计

ISSN：
年,卷(期)：2022.(1)
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