原文传递
钢壳混凝土沉管隧道结构火灾高温下热桥效应试验研究
| 论文题名： | 钢壳混凝土沉管隧道结构火灾高温下热桥效应试验研究 |
| 关键词： | 沉管隧道;钢-混组合结构;火灾高温;热桥效应;防火措施 |
| 摘要： | 由于海底特大沉管隧道的长大体型、海洋、江河和深水环境等多种因素的影响，一旦发生火灾，其后果远比陆地上的交通隧道更为严重，维修难度也更大。隧道内的密闭环境会导致高温，远超过钢材和混凝土材料的极限温度，从而对衬砌结构造成巨大的损害。此外，由于钢材和混凝土材料的热工参数存在显著差异，热桥效应也随之产生，进一步削弱了衬砌结构的防火能力，可能对隧道的灾后长期安全运营产生不利影响。因此，深入研究钢壳混凝土组合结构中的热桥效应，对于提高海底特大沉管隧道的防火能力以及保障其安全运营具有重要意义。本文依托国家重点研发计划项目“深圳至中山跨江通道项目—超大跨钢壳混凝土沉管隧道管节结构及接头防火关键技术研究”，主要做的工作如下： （1）钢壳混凝土组合沉管隧道防火设计调研以及高温下热桥效应理论计算 对国内外隧道火灾进行广泛调研,整理出隧道火灾发生的原因及特点；针对热桥效应在建筑物中的影响以及钢壳混凝土组合结构防火研究进行了调研，了解隧道衬砌结构由于热桥效应产生的危害；通过热桥理论分析以及热损计算方法，得到了本文试验中钢壳构件底部热桥效应传热范围以及热流损失。 （2）火灾下钢壳混凝土沉管隧道管节结构防火下预埋件热桥效应试验 基于相关沉管隧道防火设计基础上，在钢壳混凝土沉管隧道顶板取局部1:1构件开展预埋件热桥效应试验，通过试验反馈研究深中通道钢壳沉管隧道管节在RABT曲线下结构截面的温度分布规律；证明在30mm防火板保护下火灾高温时钢壳底部在预埋件影响下热桥效应的存在以及影响规律；验证火灾高温下深中通道钢壳混凝土沉管隧道管节结构的防火设计。 （3）钢壳混凝土结构火灾高温热桥影响区域数值分析及热桥阻断对策 借助数值仿真的手段建立相似比1:1的风机预埋件构件与沉管隧道管节数值模型，用ANSYS模拟出钢壳混凝土组合构件在火灾高温下的温度分布规律；模拟计算出30mm防火板保护下钢壳底板在风机预埋件下热桥效应的影响范围以及热流损失，验证上述高温热桥试验结论的合理性并与其进行对照分析；模拟钢壳混凝土沉管隧道管节在30mm防火板保护下耐火极限；介绍了目前用于隧道防火的几种常用手段，通过现场试验中25mm、30mm、35mm等3种不同厚度的防火板下钢壳结构底部的温度分布情况，最终确定高温下热桥阻断的对策与措施。 |
| 作者： | 胡鑫 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 蒋树屏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
