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大直径原型三环盾构管片衬砌结构火灾条件下试验研究
| 论文题名： | 大直径原型三环盾构管片衬砌结构火灾条件下试验研究 |
| 关键词： | 大直径盾构;衬砌结构;隧道火灾;过火压载;管片温度 |
| 摘要： | 随着盾构法施工的普及及大力推广应用下，盾构衬砌的防火成为了隧道内火灾的重要关注部分，随着国内外地铁隧道火灾的频繁发生，衬砌结构遭到不同程度的损害，由于地铁盾构隧道发生火灾时，高温会使衬砌结构材料的强度显著降低，导致结构变形增大，承载力下降。在目前试验中，对结构衬砌的火灾研究尤其是大盾构环境下的研究，尤为重要。 本文结合大直径三环原型管片水平衬砌过火压载试验，详细介绍了大直径盾构实验三环拼装的试验方案，通过在管片试验中进行温度荷载的施加，分析了管片衬砌的结构变形和加载力的分析，然后对管片温度的变化进行总结和现象解释，得出以下成果: (1)通过火灾模拟试验，得到管片衬砌体系在高温作用下温度变化分布现象。在此次试验3小时火灾情况下，最高达到100℃左右，其中当管片破裂时，最高温度可达到140℃以上; (2)在三环火灾实验条件下衬砌结构的损伤规律，管片接头随着受火最高温变大，持续时间变长，接头张开越大，进而接头抗变形能力越弱。抗变形能力减弱，使得管片在外力作用下，接头不安全性增加; (3)通过试验，得到3环管片衬砌体系的整体变形。通过变形可以看出，管片衬砌体系整体变形性能较小;管片衬砌体系破坏时，拱顶内测受拉，外侧受压，拱腰相反，内测受压，外侧受拉，从管片接缝的张开量及张开角清晰可见。同时测得管片张开量和张开角，与管片环变形一致; (4)通过此次的大直径三环原型管片水平衬砌过火压载试验，在3小时火灾高温作用下，直接受火位置处管片有严重爆裂现象，非直接受火位置处管片由于烟雾气流的影响造成局部有混凝土开裂脱落现象。 通过对衬砌结构受火的规律分析，从而为评估盾构隧道在火灾作用下的安全评估提供理论依据。提出提高管片衬砌结构强度和防火性能的合理保护措施，为城市地下道路的安全运营提供有力的保障。 |
| 作者： | 王虎 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 袁大军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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