寒區(qū)隧道溫度場分布規(guī)律及保溫層適應(yīng)性研究
本文選題:寒區(qū)隧道 + 溫度場; 參考:《鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)》2017年10期
【摘要】:為了研究寒區(qū)隧道的防寒保溫設(shè)計(jì)問題,采用數(shù)值分析方法探討不同外界氣溫、圍巖地溫以及有無保溫層等條件下寒區(qū)隧道溫度場的分布規(guī)律和保溫層適應(yīng)性研究,并采用疊加原理、分離變量法和貝塞爾特征函數(shù)建立列車風(fēng)影響下寒區(qū)隧道溫度場的計(jì)算模型,分析有無列車運(yùn)行條件下寒區(qū)隧道溫度場的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:由于二襯后出現(xiàn)負(fù)溫分布對隧道襯砌結(jié)構(gòu)安全性影響較大,因此建議將二襯后不出現(xiàn)負(fù)溫分布作為寒區(qū)隧道保溫措施的控制指標(biāo);在不考慮列車風(fēng)影響條件下,保溫層法最佳適用于最冷月平均氣溫為-2~-15℃的地區(qū),當(dāng)最冷月平均氣溫低于-15℃、圍巖地溫低于5℃時,保溫層法應(yīng)與主動保溫措施相結(jié)合;當(dāng)列車運(yùn)行速度為300km/h、運(yùn)行間隔為30 min時,通車與不通車相比隧道洞內(nèi)中間位置平均氣溫下降約1.22℃,二襯后沿隧道進(jìn)深方向出現(xiàn)負(fù)溫的距離約增加36.8%。
[Abstract]:In order to study the problem of cold protection and heat preservation in cold zone tunnel, the numerical analysis method is used to study the distribution of temperature field and the adaptability of thermal insulation layer in cold zone under the conditions of different external temperature, surrounding rock ground temperature and without insulation layer, and the superposition principle, separation variable method and Bessel characteristic function are used to establish the train wind influence cold. The calculation model of the temperature field of the zone tunnel is used to analyze the change law of the temperature field of the tunnel under the condition of or without the train operation. The results show that the negative temperature distribution after the two lining has a great influence on the safety of the tunnel lining structure. Therefore, it is suggested that the negative temperature distribution after the two lining should not be used as the control index for the heat preservation measures of the cold zone tunnel; Under the condition of train wind influence, the insulation layer method is best suitable for the area with the average temperature of -2~-15 C in the most cold month. When the average temperature of the most cold month is below -15 C and the ground temperature of the surrounding rock is below 5 C, the insulation layer method should be combined with the active insulation measures. When the train running speed is 300km/h and the intercourse is 30 min, the tunnel hole is compared with the tunnel tunnel. The average temperature in the middle position decreased by about 1.22 degrees. The distance between the two lining and the tunnel in the depth direction increased by 36.8%.
【作者單位】: 西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院;石家莊鐵道大學(xué)土木工程學(xué)院;江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院;
【基金】:國家科技支撐計(jì)劃(2012BAG05B00) 國家科研開發(fā)計(jì)劃(2016G002-A)
【分類號】:U451.3
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,本文編號:2105917
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