火灾工况下地下共用结构中隧道顶板设计方法研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2021.S1.037

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隧道建设（中英文） ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (S1): 295-.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2021.S1.037

火灾工况下地下共用结构中隧道顶板设计方法研究

闫自海¹，于丽²，金威^{1, *}

(1. 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州 311122；2. 西南交通大学土木工程学院，四川成都 610031）

出版日期:2021-07-30 发布日期:2021-08-29
作者简介:闫自海（1984—），男，云南保山人，2010年毕业于西南交通大学，桥梁与隧道工程专业，硕士，高级工程师，现从事城市隧道的设计与研究工作。 E-mail： yan_zh2@hdec.com。*通信作者：金威， E-mail： jin_w3@hdec.com。

Study on Design of Tunnel Roof of Combined Underground Structures under Fire Condition

YAN Zihai¹, YU Li², JIN Wei^{1, *}

（1. POWERCHINA HUADONG Engineering Corporation Limited, Hangzhou 311122, Zhejiang, China; 2. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031， Sichuan， China）

Online:2021-07-30 Published:2021-08-29

摘要/Abstract

摘要： 为研究隧道、地铁和综合管廊合建结构薄弱处的抗火设计理论，保证在火灾情况下地下共用结构的安全性，以义乌商城大道车行隧道发生火灾为例，采用有限元分析软件ANSYS建立全尺寸火灾模型，利用热分析功能，研究不同火灾规模下结构温度场的分布规律，并采用理论分析的方法，对火灾后共用结构顶板极限承载力计算方法进行推导。研究结果表明： 1）随火灾规模增加，混凝土径向影响范围逐渐增加，研究明确了不同火灾规模下轻、中、重度受损范围； 2）提出了高温下钢筋与混凝土黏结强度、混凝土抗压强度以及钢筋屈服抗拉强度计算公式，并基于此给出了火灾后地下共用结构中隧道顶板极限承载力计算方法。

关键词: 地下共用结构, 火灾规模, 温度场, 参数弱化, 极限承载力

Abstract: The combined structure of tunnel, subway and utility tunnel is always the weak position in fire, thus it is vital to study its structure safety. Taking Yiwu Shangcheng Avenue tunnel as an example, a fullscale fire model is established by finite element analysis software ANSYS, and the distribution law of structural temperature field under different fire scales is studied with thermal analysis function. Then the calculation method of ultimate bearing capacity of the roof of combined structure after fire is deduced by theoretical analysis. The results show that: (1) With the increase of fire scale, the radial influence range of concrete increases gradually, and the range of light, moderate and severe damage under different fire scales are defined; (2) The calculation formulas of bond strength between steel bar and concrete, compressive strength of concrete and yield tensile strength of steel bar under high temperature are proposed, and besides, the method for calculating roof ultimate bearing capacity of combined structure after fire is provided.

Key words: underground combined structure, fire scale, temperature field, weakness of mechanical parameters, ultimate bearing capacity

中图分类号:

U 45

闫自海, 于丽, 金威. 火灾工况下地下共用结构中隧道顶板设计方法研究[J]. 隧道建设, 2021, 41(S1): 295-.

YAN Zihai, YU Li, JIN Wei.

Study on Design of Tunnel Roof of Combined Underground Structures under Fire Condition [J]. Tunnel Construction, 2021, 41(S1): 295-.

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火灾工况下地下共用结构中隧道顶板设计方法研究

Study on Design of Tunnel Roof of Combined Underground Structures under Fire Condition

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