高温隧洞围岩热-力耦合分析研究

来源 :2011年全国土木工程研究生学术论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jingkewang
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  基于新疆克州地区某水电站引水隧洞存在的高地温问题,对高温隧洞围岩的温度场和应力场进行了深入耦合分析研究.首先对热量在物体内部的传导过程进行了剖析,并对围岩体中温度场和应力场的耦合机理进行了论述.进而利用ANSYS软件的多场耦合分析功能,采用间接耦合法对岩体温度场和应力场耦合展开了研究.通过不同工况分析,提出3D是最佳温度施加边界,过水期围岩温度梯度比通风期明显增大,此时围岩温度场稳定时间约为1年,应力场稳定周期和温度场相同,证明二者存在强烈的耦合关系.最后研究了耦合场作用下围岩受力情况,拱顶和底板主要承受环向拉应力,最大值约为2.5 MPa,边墙中部无论环向还是径向均为压应力,最大值约为12.0 MPa.该研究成果可为同类工程设计和施工提供参考.
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