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瓦斯爆炸隧道内冲击波特征及衬砌损伤机制数值研究

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为探究隧道瓦斯爆炸致灾机制,以成都洛带古镇隧道瓦斯爆炸为工程背景,基于等效爆能理论对隧道内积聚瓦斯进行量化研究,采用LS-DYNA中ALE技术建立与隧道几何结构一致的流固耦合数值模型,以RHT模型模拟衬砌并修正关键参数,研究隧道内冲击波特征并与经验解析式计算结果对比,同时将衬砌损伤特征的数值模拟结果与现场调研情况进行对比.结果表明:1)流固耦合模型可以再现隧道内的爆炸过程;2)受衬砌约束,爆炸冲击波在隧道内发生反复、无规则反射,致使其强度剧增、衰减缓慢且流场复杂,曲边墙脚处的反射效应最强;3)爆心距5m范围内的衬砌在冲击波剧烈冲压作用下完全破坏,5～10m的衬砌在较高压、拉应力共同作用下严重受损,10m外的衬砌主要在较高拉应力下形成损伤裂缝.经对比,衬砌损伤的数值模拟结果与现场情况基本一致.

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来源
《中国土木工程学会隧道及地下工程分会2018年度地下铁道专业学术交流会》||1948-1956|共9页
会议地点
作者
LI Zhipeng; 李志鹏; HAN Longqiang; 韩龙强; CUI Roujie; 崔柔杰; CHEN Wen; 陈文;
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作者单位

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正文语种
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中图分类隧道安全与事故;
关键词
隧道工程; 瓦斯爆炸; 冲击波特征; 衬砌结构; 损伤机制;

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