碳氢曲线下大直径盾构隧道结构热力特性

闫治国; 王紫锐; 沈奕; 刘康

doi:10.19952/j.cnki.2096-5052.2024.02.03

隧道与地下工程灾害防治 ›› 2024, Vol. 6 ›› Issue (02) : 25 -36. DOI: 10.19952/j.cnki.2096-5052.2024.02.03

碳氢曲线下大直径盾构隧道结构热力特性

闫治国, 王紫锐, 沈奕, 刘康

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摘要

以济南某大直径隧道为研究对象，研究盾构隧道在火灾作用下温度场分布、结构变形以及内力分布规律，建立盾构隧道的全尺寸数值分析模型，提出盾构隧道衬砌结构的热-力耦合分析方法。研究结果表明：火灾作用下，内表面受火区域的温度明显高于外表面，衬砌在距离内表面300 mm的部分基本不受火灾影响；衬砌结构受热发生膨胀变形，拱顶和拱底的变形逐渐降低，拱腰的水平方向变形不断增加，且部分管片接头明显张开；衬砌逐渐从受火面开始进入屈服状态，混凝土出现了应力重分布现象，连接处螺栓在高温作用下发生局部屈服；衬砌结构整体轴力下降并且弯矩剧烈增大，拱腰位置的弯矩比火灾前增大近一倍。