考慮通風條件下寒區(qū)隧道圍巖及襯砌溫度場變化規(guī)律研究.pdf

1、近年來，我國鐵路建設區(qū)域已經(jīng)延伸至西北部高寒地區(qū)，而與常規(guī)隧道相比，寒區(qū)隧道因隧址區(qū)位置以及氣候原因?qū)е聝龊︻l發(fā)，嚴重影響了隧道主體結(jié)構(gòu)的安全性，以致影響了隧道正常運營。溫度是寒區(qū)隧道凍害發(fā)生的主要因素之一，故為防治寒區(qū)隧道發(fā)生凍害，必須了解高寒地區(qū)隧道圍巖及襯砌溫度場分布及變化規(guī)律。
　　本文主要對寒區(qū)隧道圍巖及襯砌的溫度場基礎理論進行分析，論述了溫度場基本概念、邊界條件及其分類和影響因素等相關理論；基于流體力學、傳熱學和空氣動

2、力學的基本原理與方法，推導出考慮通風條件下的寒區(qū)隧道圍巖溫度場模型，并對湍流數(shù)值模擬方法與熱交換理論進行分析。在此基礎上，運用大型有限元軟件ANSYS及ANSYS-FLUENT模塊，通過簡單算例驗證風流場模型及其采用的湍流數(shù)值模擬方法的可行性，探討風速、風溫對圍巖溫度場的影響規(guī)律；在考慮昆侖山隧道工程地質(zhì)條件情況下，采用數(shù)值分析方法探討其在通風條件下圍巖及襯砌在施工、運營期間溫度場的變化規(guī)律及其防寒保溫措施，并進一步考慮熱力學基礎上模擬