大跨度偏压隧道受火损伤分析

作     者：刘晓勇 LIU Xiaoyong

作者机构：贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司贵州贵阳550000 

出 版 物：《中国安全生产科学技术》 (Journal of Safety Science and Technology)

年 卷 期：2020年第16卷第6期

页      面：147-152页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：贵州省科技重大专项项目(3011) 

主　　题：偏压隧道 大跨度 火灾 结构损伤 温度分布 

摘      要：为探明火灾对大跨度偏压隧道造成的不利影响,依托贵州省某公路隧道工程,基于ANSYS有限元软件分析不同埋深及偏压条件下大跨度隧道结构的最大损伤和相对温度损伤变化规律,并对其温度场分布和应力分布规律进行总结。结果表明:衬砌高温损伤约60 mm,温度影响深度约300 mm,内部温升过程逐渐由曲线变化转变为直线变化;最大损伤深度随偏压角度增加近似呈指数增长变化,而相对温度损伤略有减小,当偏压角度较大时,火灾将成为隧道破坏的诱导因素而非直接因素;最大损伤深度与偏压隧道埋深近似呈抛物线变化,火灾对偏压隧道影响显著,必须采取有效预防措施;随着受火时间的增加,临火侧衬砌混凝土在热膨胀及围岩约束作用下,压应力快速增加,存在较大的压溃风险。