声明
摘要
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景
1.3 研究现状
1.3.1 隧道火灾研究现状
1.3.2 火灾模式下隧道衬砌材料性能研究
1.3.3 火灾模式下隧道衬砌结构力学行为研究
1.4 研究内容
第2章 研究方法
2.1 现场实验方案设计
2.1.1 火灾场景设计
2.1.2 温度场测试方案
2.1.3 衬砌结构局部损伤测试方案
2.1.4 防火涂料工艺
2.2 室内直梁实验方案设计
2.2.1 火源选择及设计
2.2.2 直梁试件设计
2.2.3 燃烧室设计
2.2.4 温度场测试方案
2.2.5 结构内力测试方案
2.3 数值模拟方法
2.3.1 热力耦合模型的建立
2.3.2 材料参数的选取
2.3.3 火灾温度边界及持续时间设定
2.4 数值模拟与现场实验对比研究
2.5 数值模拟与直梁实验对比研究
2.5.1 温度场数值模拟结果与试验结果的对比验证
2.5.2 内力数值模拟结果与试验结果的对比验证
第3章 高速公路隧道火灾模式下衬砌和围岩温度场研究
3.1 现场实验结果分析
3.1.1 同一断面不同测点的温度分布结果及分析
3.1.2 同一截面位置不同深度的温度分布结果及分析
3.1.3 衬砌内表面温度分布结果及分析
3.2 火灾规模对隧道衬砌结构温度场的影响
3.2.1 火灾规模为2.5MW时的衬砌温度场分析
3.2.2 火灾规模为10MW时的衬砌温度场分析
3.2.3 火灾规模为20-30MW时的衬砌温度场分析
3.2.4 火灾规模为100-120MW时的衬砌温度场分析
3.3 火灾时间对衬砌温度场分布的影响研究
3.3.1 火灾时间为4h时的衬砌温度场分析
3.3.2 火灾时间为6h时的衬砌温度场分析
3.3.3 火灾时间为12h时的衬砌温度场及围岩温度场分析
3.4 防火涂料对火灾衬砌温度场变化规律的影响研究
3.4.1 现场实验结果分析
3.4.2 有、无防火涂料侧温度场对比分析
3.4.3 防火涂料厚度对衬砌温度的影响
3.5 小结
第4章 高速公路隧道衬砌结构局部损伤研究
4.1 火灾对隧道衬砌力学性能的影响研究
4.2 火灾情况下隧道衬砌结构的损伤范围研究
4.2.1 隧道衬砌内表面表观测试
4.2.2 隧道衬砌回弹值测试
4.3 火灾情况下隧道衬砌结构的损伤深度研究
4.4 有防火涂料时隧道衬砌的力学性能及损伤情况研究
4.4.1 有防火涂料时火灾对衬砌力学性能的影晌研究
4.4.2 有防火涂料时隧道衬砌损伤范围研究
4.4.3 有防火涂料时隧道衬砌损伤深度研究
4.5 小结
第5章 火灾模式下衬砌结构内力及整体安全性研究
5.1 火灾工况下围岩级别对衬砌结构内力及安全性的影响
5.1.1 Ⅲ级围岩下受火衬砌的结构内力及安全性分析
5.1.2 Ⅳ级围岩下受火衬砌的结构内力及安全性分析
5.1.3 Ⅴ级围岩下受火衬砌的结构内力及安全性分析
5.2 不同火灾规模对衬砌整体内力及安全性影响
5.2.1 火灾规模为2.5MW时的衬砌结构内力及安全性分析
5.2.2 火灾规模为10MW时的衬砌结构内力及安全性分析
5.2.3 火灾规模为20-30MW时的衬砌结构内力及安全性分析
5.2.4 火灾规模为100-120MW时的衬砌结构内力及安全性分析
5.3 火灾持续时间对衬砌内力及安全性的影响
5.3.1 火灾时间为2h时的衬砌内力及安全性分析
5.3.2 火灾时间为4h时的衬砌内力及安全性分析
5.3.3 火灾时间为6h时的衬砌内力及安全性分析
5.3.4 火灾时间为12h时的衬砌内力及安全性分析
5.4 防火涂料厚度对衬砌内力及安全性的影响
5.4.1 防火涂料厚度为12mm时的衬砌结构内力及安全性分析
5.4.2 防火涂料厚度为8mm时的衬砌结构内力及安全性分析
5.4.3 防火涂料厚度为4mm时的衬砌结构内力及安全性分析
5.4.4 无防火涂料时的衬砌结构内力及安全性分析
5.5 小结
结论及展望
结论
展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目