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寒区有隔热层的圆形隧道温度场解析解 被引量：44
1
作者 张耀 何树生 李靖波 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2009年第1期113-118,共6页
在多年冻土地区修建隧道,会影响到多年冻土的热稳定性,目前一般采用在隧道衬砌中设置隔热层的方法来防止冻土围岩融化.根据隧道现场实测的气温资料,考虑正弦曲线规律变化的对流换热边界条件,建立了一次衬砌、隔热层、二次衬砌及围岩4层... 在多年冻土地区修建隧道,会影响到多年冻土的热稳定性,目前一般采用在隧道衬砌中设置隔热层的方法来防止冻土围岩融化.根据隧道现场实测的气温资料,考虑正弦曲线规律变化的对流换热边界条件,建立了一次衬砌、隔热层、二次衬砌及围岩4层结构的圆形隧道热传导方程.运用微分方程求解方法和贝塞尔特征函数的正交和展开定理,对4个热传导方程进行了求解,得到隧道一次衬砌、隔热层、二次衬砌及围岩4层结构温度场的解析解,将计算结果与现场实测结果进行比较,吻合良好.计算结果还表明,在衬砌中铺设厚5 cm、导热系数为0.03 W.m-1.℃-1的隔热层可以保证风火山隧道围岩不发生季节性融化.该解析解可用于验证其它数值方法的计算结果,也便于工程设计人员和施工人员对同类寒区隧道进行温度场的计算,因而具有一定的工程应用价值. 展开更多
关键词 寒区隧道 隔热层 解析解 温度场
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高海拔严寒地区特长公路隧道保温层铺设长度研究 被引量：24
2
作者 郑波 吴剑 +1 位作者 郑金龙 邓刚 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第S1期353-359,共7页
随着我国西部大开发的不断深入,在高海拔严寒地区规划和修建的隧道工程越来越多,且隧道长度越来越长。洞口段合理的保温层铺设长度是高海拔严寒地区特长隧道抗冻设计与建设的关键问题。目前,我国对高海拔严寒地区特长隧道纵向温度分布... 随着我国西部大开发的不断深入,在高海拔严寒地区规划和修建的隧道工程越来越多,且隧道长度越来越长。洞口段合理的保温层铺设长度是高海拔严寒地区特长隧道抗冻设计与建设的关键问题。目前,我国对高海拔严寒地区特长隧道纵向温度分布规律尚无系统研究,保温层铺设长度多以经验计算或工程类比为主。以G317线雀儿山隧道为例,参考鹧鸪山隧道竣工通车后洞口段现场实测温度数据变化规律,对雀儿山隧道洞口段保温层铺设长度进行分析。结果表明:确定寒区隧道保温层铺设段长度时,特别是对于特长隧道,应考虑隧道内年平均温度的变化以及温度振幅的衰减;按照鹧鸪山隧道的年平均气温和洞内气温年振幅实测数据变化幅度,考虑1.2的安全系数,建议雀儿山隧洞口保温层铺设长度取为900 m。事实上,保温层铺设长度与隧道曲线形式、隧道长度、海拔高度、地热梯度以及隧道交通量、断面、交通模式、通风模式等诸多因素有关,因此,高海拔严寒地区特长隧道保温层铺设长度有待进一步通过现场实测数据进行对比分析研究。 展开更多
关键词 高海拔严寒地区 特长隧道 保温层 铺设长度 类比分析
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深层地源热泵系统实验研究及管井结构优化 被引量：19
3
作者 刘俊 蔡皖龙 +2 位作者 王沣浩 王志华 韩二帅 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2143-2150,共8页
深层地源热泵系统是通过提取深层地热能给建筑供热的热泵系统。本文依托于示范工程,对深层地源热泵系统进行实验测试。实验表明:单孔平均换热量达284.2 kW,供热机组平均COP为6.4,系统平均COP为4.7,较传统的地源热泵系统性能有优势明显;... 深层地源热泵系统是通过提取深层地热能给建筑供热的热泵系统。本文依托于示范工程,对深层地源热泵系统进行实验测试。实验表明:单孔平均换热量达284.2 kW,供热机组平均COP为6.4,系统平均COP为4.7,较传统的地源热泵系统性能有优势明显;并建立数值模型,优化深层地埋管管井结构。结果表明,随外管径的增大,出口水温和换热量分别增加11.38%和32.3%;而随内管径的增大,出口水温和换热量则分别降低7.35%和15.67%,故适当增加外管径,减小内管径有利于深层地埋管换热器换热。内管敷设保温层可有效地降低套管换热器的换热损失,但流量较大时,过长的保温层对套管的换热作用不明显。研究结果对深层地源热泵系统的推广以及深层地埋管换热器的设计具有重要的意义。 展开更多
关键词 深层地热 地源热泵 实验研究 管径 保温层
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基于Lockheed模型的变密度多层绝热理论分析与实验 被引量：18
4
作者 张安 闫春杰 +1 位作者 陈联 冶文莲 《真空与低温》 2013年第2期90-94,共5页
采用Lockheed模型,对变密度多层绝热的传热过程进行了理论分析,提出了最佳层密度的概念,重点讨论了层密度与边界温度关系、层密度区域划分、层密度配置和最佳层密度下热流密度的变化。分析得出较优的3区域层密度绝热结构和影响热流密度... 采用Lockheed模型,对变密度多层绝热的传热过程进行了理论分析,提出了最佳层密度的概念,重点讨论了层密度与边界温度关系、层密度区域划分、层密度配置和最佳层密度下热流密度的变化。分析得出较优的3区域层密度绝热结构和影响热流密度变化的热边界温度范围。同时通过实验验证,结果与计算的结果较好的吻合。 展开更多
关键词 变密度 多层绝热 层密度
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聚磷腈材料及其在固体火箭发动机绝热层中的应用探讨 被引量：15
5
作者 李冬 王吉贵 《化学推进剂与高分子材料》 CAS 2008年第2期20-23,共4页
聚磷腈是一种具有少烟或无烟、耐油及低烧蚀率优点的无机聚合物材料,适用于低特征信号固体火箭发动机绝热层。主要对其结构、特性、合成方法及其在绝热层中的应用进行了概述,并对其未来的发展作了展望。
关键词 无机聚合物 聚磷腈 绝热层 低特征信号
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外墙外保温体系保温层与基层墙体的联接机理研究 被引量：14
6
作者 张春侠 王命平 《新型建筑材料》 北大核心 2004年第9期33-36,共4页
介绍国内常用的4种外墙外保温体系———混凝土外墙复合现浇浅槽聚苯板外保温体系、粘贴聚苯板外保温体系、混凝土外墙复合现浇聚苯板外保温体系与机械固定聚苯板外保温体系,研究外墙外保温体系保温层与基层墙体的联接机理。
关键词 外墙外保温体系 保温层 基层墙体 连接机理
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高寒高海拔隧道保温层敷设方式及设计参数优化 被引量：14
7
作者 王志杰 周飞聪 +5 位作者 周平 姜逸帆 李金宜 杜彦良 杜逸文 邓宇航 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期182-194,共13页
为了深入探究高寒隧道保温层敷设方式及其设计参数优化的问题,以高寒高海拔特长珠角拉山隧道工程为背景,通过数值模拟重点研究了保温层敷设方式、设计厚度及导热系数参数的选择,并讨论了当地气温变化与保温层设计参数的关系。研究结果表... 为了深入探究高寒隧道保温层敷设方式及其设计参数优化的问题,以高寒高海拔特长珠角拉山隧道工程为背景,通过数值模拟重点研究了保温层敷设方式、设计厚度及导热系数参数的选择,并讨论了当地气温变化与保温层设计参数的关系。研究结果表明:在寒区隧道保温层设防区段,贴壁式敷设方式最佳;随着保温层厚度的增加,洞内冷空气影响范围逐渐减小,调热圈径深随保温层厚度变化的趋势用公式表达为f(xh)=3.039e-0.280 9xh+13.8e-0.009 322xh;基于调热圈径深随保温层厚度增加的变化速率曲线及隧道结构安全,建议保温层厚度设计为5~10cm;随着保温材料导热系数的增大,洞内冷空气影响范围逐渐增大,调热圈径深与导热系数关系趋势用公式表达为f(xλ)=15.47e0.287 4xλ-3.829e-39.05xλ;基于调热圈径深随导热系数变化速率曲线及隧道结构安全,建议保温材料导热系数取0.020~0.035 W·(m·K)-1;在假定保温层厚度为5cm,导热系数为0.022 2 W·(m·K)-1,通风时间4个月的情况下,只有当洞内气温大于-15℃时才能保证支护结构和围岩不受冻害影响。研究成果可为川藏铁路建设提供指导作用。 展开更多
关键词 道路工程 公路隧道 数值模拟 高寒高海拔 保温层 敷设方式 参数优化
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不同类型冻土中隧道隔热保温层铺设方式的选择 被引量：14
8
作者 范东方 夏才初 韩常领 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期391-397,共7页
寒区隧道工程中,铺设隔热保温层可以减轻隧道冻害。隔热保温层的铺设位置不同,起到的隔热或保温效果也不同。采用有限元计算法对不同类型冻土中隔热保温层表面铺设、夹层铺设以及离壁式铺设下的围岩温度场进行了模拟,从隔热保温效果方面... 寒区隧道工程中,铺设隔热保温层可以减轻隧道冻害。隔热保温层的铺设位置不同,起到的隔热或保温效果也不同。采用有限元计算法对不同类型冻土中隔热保温层表面铺设、夹层铺设以及离壁式铺设下的围岩温度场进行了模拟,从隔热保温效果方面对3种隔热保温层铺设方式进行了对比。季节冻土受洞内与外界气温的双重影响,铺设隔热保温层无法阻止围岩冻融循环的产生;多年冻土中隔热保温层夹层铺设以及表面铺设隔热效果相差不大,但夹层铺设时,隔热保温材料遇水以及受挤压后隔热保温效果将降低,应优先采用表面铺设方式。非冻土中隔热保温层离壁式铺设的防冻效果最好,当无法采用离壁式铺设时,将隔热保温层铺设在二衬表面的防冻效果要好于隔热保温层夹层铺设,但应对拱脚位置处的防排水系统进行保温处理。 展开更多
关键词 季节冻土 多年冻土 非冻土 隔热保温层 铺设方式
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关于外墙保温技术的现状及发展建议 被引量：12
9
作者 杨嗣信 吴琏 《建筑技术》 北大核心 2007年第10期728-731,共4页
外墙节能是建筑节能的重点项目,近10年来,随着节能建筑的大量建成及节能要求的进一步提高,外墙外保温技术也不断发展,由单一型作法逐步发展为多种各有特色的工艺。目前国内几种外墙保温工艺从总体来说都已比较成熟,但又各有缺点。按照... 外墙节能是建筑节能的重点项目,近10年来,随着节能建筑的大量建成及节能要求的进一步提高,外墙外保温技术也不断发展,由单一型作法逐步发展为多种各有特色的工艺。目前国内几种外墙保温工艺从总体来说都已比较成熟,但又各有缺点。按照衡量外墙外保温的标准着眼,对今后的发展提出了若干建议。 展开更多
关键词 建筑节能 外墙 保温层 保温材料
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日光温室相变蓄热墙体最佳组合厚度的模拟研究 被引量：13
10
作者 时盼盼 吕建 +3 位作者 孙于萍 李宪莉 王博 王雷波 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期496-504,共9页
为合理确定日光温室复合相变墙体蓄热层与保温层的最佳厚度,该文从日光温室墙体动态传热特性角度出发,通过EnergyPlus热保温性能的增大随蓄热层与保温层厚度的增加是有限的,对于天津地区,推荐使用的日光温室三重结构墙体的最佳组合厚度... 为合理确定日光温室复合相变墙体蓄热层与保温层的最佳厚度,该文从日光温室墙体动态传热特性角度出发,通过EnergyPlus热保温性能的增大随蓄热层与保温层厚度的增加是有限的,对于天津地区,推荐使用的日光温室三重结构墙体的最佳组合厚度为40 mm(expanded polystyrene board,EPS),其中40 mm PCM的复合相变墙体与同热阻的土墙、砖墙相比最高温度分别降低1.65、2.59℃,最低温度分别提高2.04、2.90℃,可明显减小温室全天温度波幅,有效改善温室热环境的整体水平;土地占用面积比同热阻的土墙、砖墙分别减少81%、60%,可提高土地利用率。 展开更多
关键词 日光温室 墙体 蓄热层 保温层 ENERGYPLUS
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全预制装配整体式剪力墙结构外墙保温技术研究 被引量：13
11
作者 汤磊 郭正兴 +1 位作者 董年才 陈云钢 《施工技术》 CAS 北大核心 2011年第6期13-15,共3页
"构件工厂化生产,施工装配式运作"是预制装配式混凝土结构的两大特点。现有的外墙保温有自保温、内保温和外保温3种形式,目前大力推广的是外保温。结合国内预制装配式混凝土结构的几个试点工程外墙外保温形式,从饰面层、抹面... "构件工厂化生产,施工装配式运作"是预制装配式混凝土结构的两大特点。现有的外墙保温有自保温、内保温和外保温3种形式,目前大力推广的是外保温。结合国内预制装配式混凝土结构的几个试点工程外墙外保温形式,从饰面层、抹面层、保温层、锚栓的运用以及防火角度、拼装过程、预制外墙板如何实现与主体结构的同寿命等几方面阐述了预制装配式混凝土结构外墙保温技术的发展思路。 展开更多
关键词 全预制装配整体式剪力墙 外墙保温 保温层 技术研究
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多层砖混住宅外墙外保温施工技术 被引量：11
12
作者 武晓亮 胡艳艳 冯芳 《山西建筑》 2005年第2期93-94,共2页
结合榆次某住宅小区外墙外保温施工实践 ,介绍了EPS板外墙外保温技术优点 ,从工艺流程、施工准备、施工要点等方面阐述了多层砖混住宅外墙外保温的施工技术措施 ,指出该施工方法施工简单、操作方便 ,保证了工程质量。
关键词 聚苯乙烯泡沫塑料板 外墙外保温 保温墙面层
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LNG接收站卸料管道保冷层厚度优化模拟 被引量：11
13
作者 李兆慈 冷明 +3 位作者 李光让 刘照辰 吴鑫 陈磊 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期98-102,共5页
国内LNG接收站卸料管道保冷层多为组合式保冷,保冷层普遍存在着材料浪费的问题。为此,应用Ansys Workbench(AWE)工作平台分别建立了LNG接收站典型的外径为40 in、10 in(1 in=25.4 mm)卸料管道保冷层传热及优化模型。在满足使用要求及设... 国内LNG接收站卸料管道保冷层多为组合式保冷,保冷层普遍存在着材料浪费的问题。为此,应用Ansys Workbench(AWE)工作平台分别建立了LNG接收站典型的外径为40 in、10 in(1 in=25.4 mm)卸料管道保冷层传热及优化模型。在满足使用要求及设计标准的前提下,对保冷层组合厚度进行优化模拟,并分析了保冷材料热导率受温度变化影响时,其对管道保冷性能的影响。结果表明:优化后,40 in管道每1 000 m可节省投资156万元,10 in管道每1 000 m可节省投资25.62万元;在设计时,如不考虑保冷层热导率随温度变化而采用平均热导率计算,保冷层厚度设计偏保守。对组合保冷材料交接点处温度及各类输入参数敏感性进行分析后得出结论:优化后管道各类指标性能均满足使用要求;内层保冷材料厚度对总投资及热流密度影响最大,大气温度对交接点处温度影响最大。该优化模拟结果及基于AWE工作平台流程化设计优化方法可为LNG管道保冷设计提供参考。 展开更多
关键词 LNG接收站 卸料管道 保冷层 优化设计 变热导率 ANSYS WORKBENCH 硬质聚氨酯泡沫 泡沫玻璃
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浅谈外墙保温施工技术 被引量：10
14
作者 黄玉林 《山西建筑》 2007年第4期247-248,共2页
对外墙内保温和外墙外保温两种外墙保温技术的特点进行了阐述,并对目前已经比较成熟的几种外墙保温施工技术进行了介绍,为施工技术的进一步提高奠定了基础。
关键词 保温材料 保温技术 保温层 建筑节能
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季冻区隧道过渡段二衬短周期冻融数值模拟 被引量：11
15
作者 伍毅敏 李文博 +1 位作者 傅鹤林 刘敏捷 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1930-1935,共6页
衬砌、围岩中的反复冻融往往伴随着开裂、剥落等风化作用,传统的防冻理论假定环境年温度正弦变化从而低估了二衬冻融次数。自主开发了一款适应低温环境的温度自动记录仪,对季冻区隧道过渡段衬砌表面温度进行了长期、高频监测。推导了适... 衬砌、围岩中的反复冻融往往伴随着开裂、剥落等风化作用,传统的防冻理论假定环境年温度正弦变化从而低估了二衬冻融次数。自主开发了一款适应低温环境的温度自动记录仪,对季冻区隧道过渡段衬砌表面温度进行了长期、高频监测。推导了适应复杂初始、边界条件的多层圆筒一维瞬态导热差分方程,通过算例验证了其计算精度。将监测数据作为边界条件代入差分方程模拟了真实衬表温度波动下隧道过渡段二衬冻融过程,并探讨了保温层铺设位置对冻融的影响。结果表明:距衬表约5 cm范围内温度波动剧烈;二衬内部每年会经历一次季节性冻结及若干次短周期冻融;在二衬与初支之间铺设保温层后,短周期冻融循环次数及季节性冻结起、止时间基本不变,而短周期冻融深度有所扩大;在二衬表面铺设保温层能使内部始终处于正温,有利于隧道防冻。 展开更多
关键词 季冻区 隧道 连续实测 差分 冻融 保温层
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高压电缆暂态热路中绝缘层最佳分层数的确定方法 被引量：11
16
作者 韩卓展 刘刚 +2 位作者 王鹏宇 徐涛 刘毅刚 《广东电力》 2017年第10期28-34,共7页
为提高电缆载流量的计算精度,针对性地研究影响电缆传热的重要部分——绝缘层,给出确定暂态热路中绝缘层最佳分层数的方法。首先,从理论上分析集中参数模型给计算带来的误差,提出减小误差的方法——绝缘分层。然后构建绝缘层按等厚度分... 为提高电缆载流量的计算精度,针对性地研究影响电缆传热的重要部分——绝缘层,给出确定暂态热路中绝缘层最佳分层数的方法。首先,从理论上分析集中参数模型给计算带来的误差,提出减小误差的方法——绝缘分层。然后构建绝缘层按等厚度分层的暂态热路模型并确定其参数,通过MATLAB程序实现绝缘任意分层数下导体温度的计算,并与实测导体温度进行对比分析,计算不同分层数下的相对误差以及相对误差随分层数的变化率。最后,根据实际应用的需要,给出一个相对误差变化率设定值,随着分层数的增加,当相对误差变化率刚好小于设定值时,此时的分层数即为需要的最佳分层数。以YJLW03 64/110 kV电力电缆为例对该方法进行了验证,在相对误差变化率设定值取0.01时,绝缘分层取15层为最佳。 展开更多
关键词 电力电缆 电缆载流量 暂态热路模型 绝缘层 最佳分层数 优化模型
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露天管道层绝热保温加电伴热防冻方案及其经济分析 被引量：8
17
作者 李炎锋 贾衡 李俊梅 《暖通空调》 北大核心 2002年第6期112-114,共3页
认为在寒冷地区露天管道特别是小管径管道单纯靠增加保温层厚度不能防止管道冻结 ,提出绝热保温加电伴热防冻方案 ,并分析其热力学特性和经济性 ,给出计算最佳保温层厚度的公式。
关键词 露天管道 绝热 经济分析 防冻 保温层
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不同埋深热油管道数值计算 被引量：9
18
作者 齐浩 马贵阳 +2 位作者 孟向楠 杨娜 高艳波 《石油化工高等学校学报》 CAS 2012年第6期63-66,共4页
在热油管道的输送过程中,管道埋深对其周围土壤温度场有很大影响,而且管道附加的保温层对管道自身的热力特性也产生影响。研究了不同温度、不同埋深下附加保温层的热油管道与其周围土壤温度场的关系。热油管道埋地深度越深,受地表温度... 在热油管道的输送过程中,管道埋深对其周围土壤温度场有很大影响,而且管道附加的保温层对管道自身的热力特性也产生影响。研究了不同温度、不同埋深下附加保温层的热油管道与其周围土壤温度场的关系。热油管道埋地深度越深,受地表温度影响越小。结果表明,在夏季,管道埋地越深,输油前土壤温度越低;稳定输油之后,埋地较深的管道其外壁温度比埋地较浅的管道低;在冬季,管道埋地越深,输油前土壤温度越高;稳定输油之后,埋地较深的管道其外壁温度反而比埋地较浅的管道高。因此,保温层应选取经济厚度,以期达到优化管道输送油品的温度、降低能耗、提高经济效益的目的。 展开更多
关键词 埋地管道 土壤温度场 管道埋深 保温层
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建筑外墙外保温层表面裂缝的红外热成像检测 被引量：8
19
作者 王嘉怡 段中兴 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第22期66-73,共8页
建筑外墙外保温层作为一种建筑节能材料被广泛应用。为了有效检测外保温层出现的质量问题,提出一种基于外保温层表面裂缝三维传热模型的红外热成像检测方法。首先,借助红外热成像技术,搭建了建筑外墙外保温层表面裂缝检测实验平台,对外... 建筑外墙外保温层作为一种建筑节能材料被广泛应用。为了有效检测外保温层出现的质量问题,提出一种基于外保温层表面裂缝三维传热模型的红外热成像检测方法。首先,借助红外热成像技术,搭建了建筑外墙外保温层表面裂缝检测实验平台,对外保温层的表面裂缝进行检测。之后,通过ANSYS软件建立了建筑外墙外保温层表面裂缝的红外热成像检测三维模型,验证了该模型的可行性,并模拟计算了裂缝尺寸和环境温度对检测效果的影响。结果表明:外保温层裂缝和非裂缝区域的温差主要受到实验环境温度、裂缝尺寸的影响。当环境温度一定时,裂缝宽度和厚度增大,温差随之增加。伴随着环境温度升高,温差也逐渐增大,当实验的环境温度在10℃以下时,温差变化较为平缓;当环境温度大于10℃,温差增长的速率随着温度的增加逐渐增大。 展开更多
关键词 红外热成像 保温层 表面裂缝 无损检测 有限元模拟
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冻融循环条件下寒区隧道衬砌的服役性能 被引量：9
20
作者 夏才初 黄文丰 韩常领 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期347-356,共10页
寒区隧道贯通运营后,衬砌受到周期性变化的洞内气温引起的冻融循环作用,衬砌的物理力学性能随之产生劣化,导致衬砌的服役性能降低。本文通过ANSYS数值模拟,计算研究了冻融循环条件下寒区隧道衬砌的服役性能变化。在不铺设保温层情况下,... 寒区隧道贯通运营后,衬砌受到周期性变化的洞内气温引起的冻融循环作用,衬砌的物理力学性能随之产生劣化,导致衬砌的服役性能降低。本文通过ANSYS数值模拟,计算研究了冻融循环条件下寒区隧道衬砌的服役性能变化。在不铺设保温层情况下,寒区隧道衬砌服役年数大大降低,隧道运营17 a后衬砌安全系数不满足规范要求;非冻土段运营19 a后拱顶衬砌结构安全系数不满足规范要求。铺设保温层可使衬砌服役性能不下降,多年冻土段铺设2层5 cm保温层,季节冻土段铺设1层5 cm厚保温层,后拱顶处、拱腰处和边墙处衬砌服役性能无减小趋势,而拱脚处和仰拱处衬砌安全系数则不断减小。为保证拱脚和仰拱处衬砌安全,可在表面铺设保温层,并在仰拱和拱脚上加设1层保温层可使衬砌服役性不下降。若要使衬砌服役性能不下降,知亥代隧道多年冻土段保温层铺设厚度至少应为5 cm,非冻土段保温层铺设厚度至少为9 cm。 展开更多
关键词 寒区隧道 热-应力耦合分析 安全系数 服役性能 保温层 围岩变形 结构响应 变形规律
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