灾温度场模拟及衬砌结构防火措施研究

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1、重庆交通学院硕士学位论文厦门东通道海底隧道火灾温度场模拟及衬砌结构防火措施研究姓名：黄红元申请学位级别：硕士专业：水工结构工程指导教师：赵明阶;刘伟20050323重庆交通学院硕十论文·摘要摘要随着工程建设技术和交通事业的发展，公路隧道发展迅速，但同时引发了不少严重的火灾事故，而且火灾形势日趋严重。隧道火灾不仅严重威胁人的生命和财产安全，而且火灾引起的高温对隧道衬砌危害巨大如：裂缝、爆裂甚至崩塌等。鉴于目前对隧道火灾方面的研究不足，工程中缺乏有效的衬砌保护措施，本文依托“厦门东通道海底隧道通风系统及防灾技术研究”课题，

2、主要开展了以下研究工作：l、通过分析困内外公路隧道的火灾情况，得出了以下结论：公路隧道火灾具有很大的随机性．其发生、发展不可预见；失火爆发成灾的时间极短；造成火灾事故的原因主要有：车辆的本身故障、相互撞击及其上的货物，隧道内电线、电缆老化，及检修、施工时的操作不当等。2、以厦门东通道海底隧道为工程依托，采用ANSYS有限元软件对火灾时隧道衬砌的温度分布进行模拟。数值模拟结果表明：模型尺寸、水压力、衬砌厚度在相同火灾荷载作用时对衬砌温度分布的影响可以忽略，隧道树砌内温度分布的主要影响因素是所加的火灾荷载及衬砌的热性能参数

3、。3、基于火灾时隧道衬砌温度场的数值模拟成果，分析了火灾时隧道衬砌的温度分布规律、距衬砌表面不同距离点的温度随时问的变化规律，并讨论了混凝土的耐火性能及其损伤特性。结果表明混凝土本身具有一定的耐火性能，但火灾过后，隧道结构会产生不同程度的损坏。4、综合上述结论，对厦门东通道隧道提出了三种衬砌保护措施：一是提高混凝土本身的抗火性能：二是增加衬砌厚度；三是应用防火涂料或防火板。最后采用数值模拟来验证这些方法的可行性，数值模拟结果显示前两种方法不足以解决问题，但可作为安全储备，应用防火涂料或防火板是理想的防火方法。关键词：公

4、路隧道，火灾事故，衬砌结构，温度场，保护措旋重庆交通学院硕士论文·摘要AbstractWiththedevelopmentofengineeringbuildingtechnology．transportationbusinessandhighwaytunnelconstruction，therearemuchseriousfireaccidentandfiresituationbecomesseriousgradually．Tunnelfirethreatensthelifeandpropertyofpeople，a

5、ndhightemperaturecomingfromfiremaydestroytunnellining，suchascrack，spalling，collapse，andSOon．Becausetheresearchontunnelfireisnotenoughandtheeffectivesafeguardforliningisshortofintheengineering，SOrelyingonthesubjectof“thestudyonventilationsystemandfirepreventingte

6、chnologyofDongTongDaosubseatunnelinXiaMen”，thestudythatbecarriedoutasfollows：1、Afteranalyzingthefiresituationinhighwaytunnelinandabroard，theconclusionasfollows：thefireaccidentisrandomandunforeseeable；itwilltakeplaceinfewminutes；thereasonoffireaccidentis：themalfu

7、nctionofvehicle；thevehiclesrnnuponeachother,theageingofwireandcableintunnel，themistakemanipulationinverificationandbuilding，andSOon．2、TheliningtemperaturefieldinXiaMenDongTongDaotunnelissimulatedbyusingANSYSFEAsoftwareirlthispaper．Theresultshowsthat：theaffectoft

8、hemodelsize，waterpressureandliningthicknesstotheliningtemperaturefieldcanbeignored，andthemainfactorsarefireloadandtheheatfunctionparameteroflining，3、Basedontheoutcome