近年來,隨著地下空間的進(jìn)一步開發(fā)利用,地下空間結(jié)構(gòu)得到了廣泛的關(guān)注,一系列水下結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生,其中最有代表性的當(dāng)屬沉管隧道。水下沉管隧道有著諸多的優(yōu)勢(shì),但其空間封閉、逃生通道少等特點(diǎn)卻成了其火災(zāi)災(zāi)害頻發(fā)、救援困難的主要原因。隧道結(jié)構(gòu)由于管節(jié)狹長、通風(fēng)困難,只要發(fā)生一處起火,那么火勢(shì)和溫度都將迅速擴(kuò)大,危及整個(gè)管道及人員安全。因此,在現(xiàn)階段投入對(duì)隧道結(jié)構(gòu)高溫下變形和力學(xué)表現(xiàn)的研究是具有實(shí)際意義的,提供了類似結(jié)構(gòu)后續(xù)預(yù)防和了解火災(zāi)災(zāi)害的重要信息。本文以港珠澳大橋沉管隧道為依托,利用通用有限元分析軟件Abaqus對(duì)沉管隧道中最重要同時(shí)也是最薄弱的部位——接頭處進(jìn)行分析研究,得出了以下研究成果:(1)基于管節(jié)接頭和節(jié)段接頭的火災(zāi)試驗(yàn)~([1]),得出防火保護(hù)措施在1h左右失效,并將此作為后續(xù)研究的條件,分析不同防火保護(hù)對(duì)溫度場的影響。(2)為了能夠說明文章采取的模擬應(yīng)用手段比較具有準(zhǔn)確度,首先對(duì)上述試驗(yàn)過程進(jìn)行全方位模擬分析并對(duì)比,進(jìn)而能夠證明本文所采用的模擬軟件、形狀參數(shù)、性能指標(biāo)等符合實(shí)際情況。(3)通過不同工況火災(zāi)溫度場的模擬,得出RABT曲線條件下溫度能夠傳遞的更遠(yuǎn),并且防火板的耐火性能優(yōu)于防火涂料,建議在后面的設(shè)計(jì)或者研究工作中合理選配兩種材料。(4)沉管隧道靜力及熱力耦合模擬分析得出,接頭構(gòu)造在靜力加載下不會(huì)產(chǎn)生過大應(yīng)力和變形。但熱力耦合狀態(tài)下,節(jié)段接頭產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變更大,比管節(jié)接頭更容易發(fā)生破壞,且剪力鍵底部鋼筋已基本喪失承載力。
【學(xué)位單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U459.5
【部分圖文】：

管節(jié)接頭（a）和節(jié)段接頭（b）截面

圖 1.2 隧道管段及接頭連接情況從上圖可以看出，管節(jié)接頭從上部到下部主要由端鋼殼、GINA 止水帶、OMEGA 止水帶、鋼剪力鍵、接頭防火材料（防火涂料或板材）等組成，其中兩種止水帶主要起到密封作用，防止上部海水的滲漏；而鋼端殼主要是保護(hù)頂部混凝土以及固定兩類止水帶的作用，剪力鍵的作用后面項(xiàng)目介紹會(huì)有詳細(xì)描述；最底部的防火材料，主要是考慮到火災(zāi)的危險(xiǎn)，能夠抵御一定溫度的火災(zāi)，保護(hù)上部接頭止水帶等部位不受到高溫影響。而節(jié)段接頭由于本身密閉性比較良好，只需要整體吊裝連接，所以構(gòu)造要求相對(duì)簡單，主要由橡膠密封條、聚乙烯泡沫塑料板、中埋式止水帶、OMEGA止水帶等組成。各部分作用同上述所示，需要注意的是節(jié)段接頭并沒有使用GINA 止水帶，原因是密封要求不如管節(jié)接頭嚴(yán)格，不需要雙層密封保護(hù)。1.3.2 影響接頭防火性能的主要因素正是由于沉管隧道的接頭部位是最薄弱也是最重要的位置，所以一直以來對(duì)其防火性能方面的研究很多，同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系唐正偉、閆治國等

填土覆蓋技術(shù)將整個(gè)隧道拼裝完成。珠港澳大橋沉管隧道總共由 29+4 個(gè)管段構(gòu)成，一部分是長管段為 180m，另一部分是較短管段為 112.5m，用來把首尾的人工島與主體管段連接，在工程中最為重要也是最危險(xiǎn)的部位就是接頭處，由于一旦接頭漏水將造成無法挽回的后果，根本無法恢復(fù)，這一大世界級(jí)工程就將毀之一旦。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2854197