高地溫引水隧洞隔熱支護結構溫度及應力特性分析
王凱生; 姜海波 石河子大學水利建筑工程學院; 新疆石河子832000
關鍵詞：隔熱支護結構 高地溫 熱力特性 現場監測 數值模擬
摘要：以解決高地溫特殊環境下引水隧洞支護結構隔熱保溫問題及優化支護結構設計為目標,研究高地溫引水隧洞不同隔熱支護結構聚苯乙烯泡沫聚苯板(EPS)、聚苯乙烯泡沫擠塑板(XPS)的溫度分布規律及受力特性,以新疆某水電站引水隧洞為研究對象,基于隧洞現場監測試驗成果,采用有限元軟件對支護結構的溫度場和應力場進行模擬。結果表明:采用隔熱層能減少溫度對圍巖和支護結構溫度分布的影響;高地溫隔熱支護結構中隔熱選材必須具有良好的保溫隔熱性能和一定的強度;EPS板兩側溫差比XPS板兩側溫差大2.11℃;相較XPS復合襯砌和普通混凝土襯砌,EPS復合襯砌內外溫差最小,EPS復合支護結構隔熱性能最好;三種襯砌結構拱頂處環向應力均最大,相比之下EPS復合襯砌環向應力最小,其值為0.40 MPa,EPS復合支護結構受力特性最好。對比分析結果表明,支護結構隔熱選材上EPS板性能優于XPS板。
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