本文關鍵詞：地鐵區(qū)間隧道受火場景及其管片溫度場分析　出處：《南京大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著城市建設的不斷加快,地鐵已經成為解決城市交通壓力的有效手段。同時,地鐵火災安全問題也日益引起人們的關注。由于地鐵內人員流動大、空間封閉,一旦出現火情,將造成嚴重的人員傷亡和財產損失。地鐵區(qū)間盾構隧道發(fā)生火災時,不同的火災場景會造成隧道管片結構溫度場分布的差異,進而影響到管片結構的力學性能和損傷評估,以及周圍工程地質條件的改變。如何建立適合于地鐵區(qū)間隧道的火災場景,對于隧道火災溫度分析、結構安全評估乃至區(qū)域環(huán)境影響等都有著實際的意義。 本文主要研究內容包括3個方面,即：地鐵區(qū)間隧道火災場景設計和影響因素分析；管片溫度場的分析理論和方法；管片結構受火力學性能分析。 本文的研究方法包括：通過對各國地鐵區(qū)間隧道火災案例的調研,結合各標準溫度曲線和相關基準曲線,提出了適合地鐵區(qū)間隧道的火災場景,并對各影響因素加以體現。通過管片結構熱傳導理論結合有限元-差分混合分析法,闡述了隧道管片截面瞬態(tài)溫度場計算原理及計算方法。通過地鐵盾構隧道管片1/3縮尺寸模型的火災高溫試驗,分析了火災中管片截面溫度場的分布規(guī)律。通過材料熱工參數的合理選擇和邊界條件的合理簡化,并采用模型管片的對照驗證,利用火災模擬有限元分析軟件SAFIR,實現了對隧道管片瞬態(tài)溫度場的數值計算。通過計算,分析了不同火災場景、管片厚度、降溫速率、覆土層對于隧道管片溫度場的影響,找出了隧道溫度場分布影響的主要因素,即火災的最高溫度和火災持續(xù)時間。通過數值分析與高溫試驗的對比參照,研究了隧道管片在不同溫度-荷載工況下的力學性能變化�；馂母邷貢r,由于管片截面的不均勻溫度分布和混凝土材料的破壞,導致管片變形、撓度增大,應力等發(fā)生明顯變化。 本文采用數值模擬軟件SAFIR與管片結構火災試驗相結合的方法,對地鐵區(qū)間隧道的溫度場與應力場分布規(guī)律進行了研究,將為進一步研究隧道管片結構性能以及隧道周圍土體溫度場分布提供研究依據。
[Abstract]:With the rapid development of city construction , the subway has become an effective means to solve the urban traffic pressure . At the same time , the problem of subway fire safety is attracting more and more attention . In the event of fire in the subway interval shield tunnel , different fire scenes will cause serious casualties and property damage . The main research contents include three aspects : the design of the fire scene and the influencing factors of the tunnel fire scene in the subway interval ; the theory and method of analyzing the temperature field of the tube sheet ; and the mechanical property analysis of the tube sheet structure . Based on the investigation of the fire case of subway interval tunnel , the paper puts forward the calculation principle and calculation method of the transient temperature field of tunnel segment by combining the standard temperature curve and the relevant reference curve . Through the calculation , the main factors of the transient temperature field in tunnel segment are analyzed . Through the comparison of the numerical analysis and the high temperature test , the temperature distribution and the damage of the tunnel tube sheet in different temperature - load conditions are analyzed . In this paper , the distribution law of temperature field and stress field in the subway interval tunnel is studied by means of the combination of the numerical simulation software SAFIR and the tube sheet structure fire test , which will provide the research basis for further research on the structure performance of the tunnel tube sheet and the distribution of the temperature field around the tunnel .

【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U458;U231.96

【參考文獻】

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本文編號：1384345