铁路盾构隧道双层衬砌结构耐火性能的数值模拟分析

发布时间：2017-08-13 08:41

  本文关键词：铁路盾构隧道双层衬砌结构耐火性能的数值模拟分析

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【摘要】：以某铁路盾构隧道为背景,选用RABT和RWS共2种火源曲线,通过数值模拟方法,分析在不均匀温度场作用下,铁路盾构隧道管片及二衬的应力和变形、管片混凝土的劣化深度、裂缝的产生及发展,并与单层管片衬砌结构进行对比,研究铁路盾构隧道双层衬砌结构的耐火性能。结果表明:在2种火源曲线下,无论是否使用防火涂料,铁路盾构隧道单层衬砌结构都无法达到耐火设计标准,而双层衬砌管片的温度远低于250℃的耐火极限;与单层衬砌相比,施作二衬后,管片温度与应力的变化幅度受火源曲线的影响减小,管片的最大主拉应力和主压应力均减小,衬砌结构的整体刚度增加、整体变形减小;衬砌的劣化深度对隧道半径和埋深不敏感,劣化深度为125~150mm;双层衬砌盾构隧道的防火效果较好,但建议二衬的混凝土设计标号不小于C30,设计厚度不小于150mm。
【作者单位】： 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;西南交通大学土木工程学院;中铁第四勘察设计院集团有限公司;
【关键词】： 铁路盾构隧道 衬砌结构 管片 二衬 耐火性能
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51208432) 国家科技支撑计划项目(2012BAG05B03) 教育部高等学校博士学科点专项科研基金新教师类课题(20120184120030)
【分类号】：U451.4;U455.43
【正文快照】： 近年来,随着盾构隧道数量的增加,盾构隧道的防火逐渐受到广泛关注,因为一旦发生火灾,隧道将遭到严重损害。在隧道衬砌的施作上,国内外地铁盾构隧道和大型公路隧道普遍使用单层管片作为永久结构[1],并使用防火涂料进行防火。而周湘川等[2]通过特长公路隧道全尺寸现场火灾试验得

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