加油站埋地储油罐爆炸对盾构隧道影响的数值分析及处理措施

摘要

以武汉地铁某盾构隧道下穿加油站为背景,采用范登伯格和兰诺伊TNT当量法转换公式,确定了该加油站油气爆炸当量值为31.0 kg。利用ANSYS/LS-DYNA动力有限元分析软件对加油站埋地储油罐爆炸进行了仿真数值模拟,得到了油罐爆炸作用在隧道结构上的冲击波压力时程曲线和峰值压力2.7 kPa。同时,利用人防相关规范推荐的常规武器地面爆炸动荷载经验计算公式得到压力值为2.4 kPa。对比两种方法,结果表明:接触爆炸传播至隧道结构上的冲击波超压值小于3 kPa,对比结果基本一致,可通过合理结构设计满足爆炸荷载作用。最后,为降低地铁施工和运营风险,结合工程实际提出了相关保护措施,可为类似工程案例提供参考。

关键词

盾构隧道 / 储油罐爆炸 / 动力效应 / 触地爆炸 / 数值模拟