寒区隧道阳光棚温升效果与影响

摘要

为避免寒区隧道冻害问题产生,引入新型阳光棚防寒措施.首先,建立三维瞬态传热数值模型,获得自然通风条件下的隧道温度场,并通过现场温度监测验证数值计算模型的可靠性;然后,通过数值方法验证阳光棚的温升效果,并进一步探究阳光棚入口风速、长度、跨度及环境温度对温升效果的影响;最后,对各因素进行敏感性分析,研究其对温升效果的影响程度.研究结果表明:入口风速低于1.0 m/s时,阳光棚发挥良好的温升效果.风速与温升效果呈负相关;长度每延长50 m,隧道进口气温升高0.71℃;跨度对温升效果的影响不明显;温升效果随环境温度变低而愈显著.上述因素对温升效果的敏感性排序为:入口风速(0.39)>长度(0.30)>环境温度(0.19)>跨度(0.12),其中,入口风速为最敏感因素,应用时应着重考虑.因此,对阳光棚的使用建议为:低风速、大长度、小跨度.