火灾中非均匀温场热力耦合隧道管片受力分析

摘要：

针对作为地铁隧道主要受力构件的管片在火灾非均匀温度场中产生的复杂的应力分布问题，结合大连地铁201标段盾构隧道工程实例，使用FLAC3D模拟了发生火灾时非均匀温场温度线性升高过程中管片的应力-应变分布和变化特征。根据温度不同材料性质不同的客观事实，在模拟过程中随着温度的升高实时调整材料参数，使模拟结果更加准确。取0℃~1000℃作为温度范围，每升高100℃作为一个特征点进行研究，分别得出了衬砌结构变形分布规律及其应力变化分布规律，进而确定了其在该形式火灾作用下的危险部位。分析结果表明：在火灾温度作用下，盾构隧道管片衬砌的最大水平压力和最大竖直压力分别是初始值的10.5倍和8.9倍，均作用在90°±22.5°范围内的隧道管片上；在300℃时总位移明显增加。本文的研究可为评估盾构隧道在火灾作用下的安全性提供参考依据。

关键词：隧道火灾、非均匀温场、热力耦合、FLAC3D、管片受力分析

分类号：TU375.4(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金51050003；大连市科技计划项目2011E15SF118

在线出版日期：2013-12-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：936-940