發(fā)布時間：2020-09-07 20:02

　　 本文采用有限元軟件ABAQUS創(chuàng)建包含鋼筋的港珠澳海底沉管隧道足尺模型,研究分析了沉管隧道在單側(cè)通道火災(zāi)下沉管隧道的抗火性能。主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)收集整理國內(nèi)外關(guān)于鋼筋、混凝土的材料性能參數(shù)的研究成果,并通過數(shù)值模擬與試驗相驗證的方法對比分析各國的鋼筋與混凝土的熱工性能和力學(xué)性能。在分析中發(fā)現(xiàn),采用加拿大學(xué)者——T.T.Lie所規(guī)定的鋼筋和混凝土的熱工性能和力學(xué)性能可以較好地反應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能。(2)從一個沉管隧道耐火試驗中挑選出主體結(jié)構(gòu)的溫度來進行研究分析。然后基于該試驗的工況,用有限元軟件ABAQUS對沉管隧道的實體工程進行溫度場數(shù)值分析,并將數(shù)值模擬出的鋼筋和混凝土的溫度與試驗中的溫度進行對比。從中發(fā)現(xiàn),由于試驗中出現(xiàn)混凝土爆裂,鋼筋和混凝土的溫度均大于數(shù)值模擬。另外,在沉管隧道耐火試驗中,采用一層1cm厚防火板材加1.2cm厚防火涂料的防護措施可以有效地阻礙熱量的傳遞。(3)數(shù)值分析HC曲線下無防火材料保護的沉管隧道的溫度場和力學(xué)性能,并將其與HC曲線下有防火材料保護的沉管隧道的抗火性能進行對比。結(jié)果表明:在溫度方面,與有防火材料保護的沉管隧道相比,未采取防火保護措施的沉管隧道的內(nèi)部溫度梯度和升溫速率均較大;在力學(xué)性能方面,無防火材料保護的沉管隧道在高溫下的材料性能衰減更嚴重,結(jié)構(gòu)變形更大,結(jié)構(gòu)承載能力更小。其中,鋼筋的材料性能受高溫影響最為嚴重,離受火面較近的鋼筋在其溫度達到600℃時,便已基本喪失承載能力。(4)數(shù)值分析對比兩種典型隧道火災(zāi)場景下(即RABT/ZTV曲線和HC曲線)無防火材料保護的沉管隧道的抗火性能。結(jié)果表明,兩種火災(zāi)場景下的沉管隧道無論在溫度場分布方面還是在力學(xué)性能方面都相近。
【學(xué)位單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U458.1

【參考文獻】

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本文編號：2813777