气流作用下的季冻区隧道温度场及影响因素

发布时间：2022-07-19 10:54

　　为探索冻害问题的解决方法,依托京沈高铁瓦房店隧道,以隧道洞口气象条件代替区域气象条件,在考虑洞口气流对隧道传热作用的基础上,研究隧道温度场及其影响因素。首先,采用现场实测数据,对原址隧道数值模型和计算方法进行正确性验证;然后,采用正交试验方法,完成风温、风速、时间和风向4个因素对温度场影响的敏感性分析;最后,探讨风向的夹角和交替变化对温度场的影响。结果表明:4个因素中风温最为敏感,风速次之,风向夹角虽然影响最弱,但却不可忽视;主导风向与隧道走向存在夹角时,同一横断面的2侧温度场存在显著差异,30°的风向夹角可造成大约8%的相对温差;不同风向夹角下,相对温差均呈现中间段>进口段>出口段的现象,且随着风向夹角的增大,相对温差相应增大,隧道整体降温效果相应减弱;以隧道中部断面衬砌背后拱顶部位作为考察点,单一风向工况下的温度比风向正反交替变化工况低约4℃,更易导致冻害发生。 

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
1 原址隧道数值模拟与实测验证
    1.1 工程概况
    1.2 数值模型及其边界条件
    1.3 结果验证
    1.4 温度场分布规律
2 气象因素的正交敏感性分析
    2.1 正交试验原理
    2.2 试验方案及结果
3 风向对温度场的影响
    3.1 风向夹角影响
        3.1.1 风向夹角对隧道进口温度的影响
        3.1.2 风向夹角对隧道中部温度的影响
        3.1.3 风向夹角对隧道出口温度的影响
        3.1.4 风向夹角对隧道温度场的影响
    3.2 洞内风向变化影响
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]导热系数对寒区隧道温度场时空分布的影响[J]. 孙克国,李思,许炜萍,肖支飞,李昊波,徐雨平.  西南交通大学学报. 2020(02)
[2]寒区隧道围岩最大冻结深度计算的半解析方法[J]. 夏才初,吕志涛,黄继辉,李强.  岩土力学. 2018(06)
[3]寒区隧道温度场的围岩热学参数影响及敏感性分析[J]. 李思,孙克国,仇文革,许炜萍,李利平.  土木工程学报. 2017(S1)
[4]寒区隧道温度场和排水沟埋置深度研究[J]. 孙克国,杨朋,仇文革,宋宪辉,林立彬,许炜萍.  铁道工程学报. 2017(04)
[5]季冻区隧道过渡段二衬短周期冻融数值模拟[J]. 伍毅敏,李文博,傅鹤林,刘敏捷.  岩土工程学报. 2017(10)
[6]寒区隧道温度场的时空演化规律及温控措施研究[J]. 周小涵,曾艳华,范磊,周晓军.  中国铁道科学. 2016(03)
[7]寒冷地区铁路隧道防排水设施冻害浅析[J]. 宋顺德.  铁道建筑. 2011(07)
[8]青沙山隧道地温场测试与分析[J]. 赖金星,谢永利,李群善.  中国铁道科学. 2007(05)
[9]青藏铁路昆仑山隧道排水侧沟模型试验研究[J]. 王引生,贾海锋.  中国铁道科学. 2006(01)
[10]寒区隧道三维温度场非线性分析[J]. 张学富,苏新民,赖远明,喻文兵.  土木工程学报. 2004(02)

硕士论文
[1]气象要素对寒区隧道温度场影响及纵向分区研究[D]. 贾辉.西南交通大学 2016
[2]寒区铁路隧道围岩传热规律与中心深埋水沟设置研究[D]. 杨天春.西南交通大学 2016



本文编号：3663285