發(fā)布時間：2021-02-13 20:13

　　基于京張高鐵第一長隧道正盤臺隧道為研究對象,根據(jù)現(xiàn)場實測溫度數(shù)據(jù),應(yīng)用ANSYS有限元軟件求解計算模型溫度場。以熱傳導方程為理論基礎(chǔ),分析影響隧道溫度場的因素,并通過控制變量法計算得出不同工況下正盤臺隧道內(nèi)部溫度場的變化規(guī)律,為研究隧道內(nèi)部溫度場問題及運營之后的防寒保養(yǎng)工作提供了一定的理論和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。分析結(jié)果表明:通過計算值與實測數(shù)值的對比可發(fā)現(xiàn),在當?shù)刈罾湓?隧道內(nèi)溫度呈現(xiàn)"兩頭低、中間高"的趨勢;隧道內(nèi)圍巖的初始溫度是影響隧道整體溫度場的主要因素,初始溫度越高的工況,隧道整體溫度越高,凍融圈深度和凍結(jié)里程越小,溫度每升高5℃,凍結(jié)里程減小160 m;環(huán)境風速對于隧道進出口1 000 m左右的區(qū)間段影響較大,此區(qū)域應(yīng)作為防寒抗凍的重點;凍結(jié)時長是影響凍融圈深度的關(guān)鍵因素,凍結(jié)時間一個月、兩個月、三個月的凍融圈深度為2.1、3、3.6 m。 

【文章來源】：科學技術(shù)與工程. 2020,20(18)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

不同時間隧道實測溫度曲線

隧道建成運營以后,洞室周邊圍巖由于開挖等外力作用,使得自身的溫度場遭到破壞,圍巖和襯砌的溫度場主要受洞外環(huán)境變化的氣溫影響,因此在計算中,利用ANSYS軟件建立長寬為100 m,z方向進深13 000 m的隧道模型,隧道洞口按照設(shè)計圖紙的要求建立初支和二襯,總共劃分 195 840 個六面體單元和 206 550 個節(jié)點,模型網(wǎng)格劃分如圖2、圖3所示。圖3 局部網(wǎng)格圖

局部網(wǎng)格圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]京張高鐵正盤臺隧道施工通風方案研究[J]. 王闖,劉石磊,邵建霖,王磊,于晨昀.  鐵道標準設(shè)計. 2020(01)
[2]多年凍土區(qū)隧道傳熱模型及溫度場分布規(guī)律[J]. 韓躍杰,富志鵬,李博融.  中國公路學報. 2019(07)
[3]祁連山隧道洞內(nèi)空氣及圍巖溫度場分析[J]. 高焱,王敏,陳輝,劉楊.  科學技術(shù)與工程. 2018(19)
[4]基于對流-導熱耦合作用的寒區(qū)隧道保溫隔熱層研究[J]. 白赟,曾艷華,周小涵,嚴曉楠,范磊.  隧道建設(shè)(中英文). 2017(S2)
[5]寒區(qū)隧道洞口襯砌開裂和道床冰害原因分析及整治[J]. 鄭波,吳劍,陳建平.  隧道建設(shè). 2017(07)
[6]寒區(qū)長大隧道溫度實測與仿真[J]. 高焱,朱永全,辛浩.  北京交通大學學報. 2017(01)
[7]張家口地區(qū)風特征分析[J]. 周彥麗,趙海江,李彩娟.  中國農(nóng)學通報. 2015(17)
[8]張家口44年氣候變化特征分析[J]. 王宏,王秀麗,張文龍,張楠.  安徽農(nóng)業(yè)科學. 2012(28)
[9]寒冷地區(qū)隧道溫度場的變化規(guī)律[J]. 陳建勛,羅彥斌.  交通運輸工程學報. 2008(02)
[10]混凝土表面自然對流換熱系數(shù)的實驗研究[J]. 張建榮,劉照球,劉文燕.  四川建筑科學研究. 2007(05)



本文編號：3032519