對流-導(dǎo)熱作用下寒區(qū)水工隧洞襯砌熱力耦合分析

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摘要：寒區(qū)水工隧洞在通風(fēng)條件下產(chǎn)生的溫度變化會影響襯砌結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，進(jìn)而影響水工隧洞的安全運(yùn)行。以新疆布倫口水電站水工隧洞為依托，基于現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用有限元法對在不同風(fēng)溫、風(fēng)速下隧洞不同深度處襯砌結(jié)構(gòu)的熱學(xué)、力學(xué)耦合特性進(jìn)行深入分析。結(jié)果表明：不同風(fēng)溫下水工隧洞洞口襯砌溫度低于洞內(nèi)襯砌溫度，洞口襯砌溫度變化幅度大于洞內(nèi)襯砌溫度變化幅度；隨著通風(fēng)時間增加，一次襯砌與二次襯砌壓應(yīng)力均先減小后增大，最大壓應(yīng)力均位于拱腰處；不同風(fēng)速下一次襯砌與二次襯砌最大溫差為8.40 ℃，沿水工隧洞軸向與徑向距離的增加，溫度逐漸升高，風(fēng)速、風(fēng)溫影響逐漸減小，最大溫度拉應(yīng)力位于拱腰，一次襯砌為0.12 MPa，二次襯砌為0.32 MPa；在不同風(fēng)溫和不同風(fēng)速下，一次襯砌與二次襯砌位移均呈水平收縮、豎直隆起趨勢。（剩余10098字）