正盘台隧道洞内空气和围岩温度场分析

发布时间：2021-02-13 20:13

　　基于京张高铁第一长隧道正盘台隧道为研究对象,根据现场实测温度数据,应用ANSYS有限元软件求解计算模型温度场。以热传导方程为理论基础,分析影响隧道温度场的因素,并通过控制变量法计算得出不同工况下正盘台隧道内部温度场的变化规律,为研究隧道内部温度场问题及运营之后的防寒保养工作提供了一定的理论和数据基础。分析结果表明:通过计算值与实测数值的对比可发现,在当地最冷月,隧道内温度呈现"两头低、中间高"的趋势;隧道内围岩的初始温度是影响隧道整体温度场的主要因素,初始温度越高的工况,隧道整体温度越高,冻融圈深度和冻结里程越小,温度每升高5℃,冻结里程减小160 m;环境风速对于隧道进出口1 000 m左右的区间段影响较大,此区域应作为防寒抗冻的重点;冻结时长是影响冻融圈深度的关键因素,冻结时间一个月、两个月、三个月的冻融圈深度为2.1、3、3.6 m。 

【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(18)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

不同时间隧道实测温度曲线

隧道建成运营以后,洞室周边围岩由于开挖等外力作用,使得自身的温度场遭到破坏,围岩和衬砌的温度场主要受洞外环境变化的气温影响,因此在计算中,利用ANSYS软件建立长宽为100 m,z方向进深13 000 m的隧道模型,隧道洞口按照设计图纸的要求建立初支和二衬,总共划分 195 840 个六面体单元和 206 550 个节点,模型网格划分如图2、图3所示。图3 局部网格图

局部网格图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3032519