基于对流-导热耦合模型的寒区水工隧洞围岩温度-应力耦合分析

孟尧; 姜海波

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基于对流-导热耦合模型的寒区水工隧洞围岩温度-应力耦合分析

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为研究不同环境条件下水工隧洞围岩瞬态温度-应力耦合场的分布特性及变化规律,以新疆某寒区水工隧洞为依托,基于M-C本构模型,采用有限元仿真计算,对不同自然通风温度和不同风速下水工隧洞洞口及洞中位置围岩温度-应力耦合场进行系统分析.结果表明,隧洞洞中位置的温度高于洞口,自然通风时洞中位置产生的温差大于洞口位置;由温差产生的温度应力(拉应力)抵消了部分围岩压应力,洞中位置主应力受对流-导热影响大于洞口;通风时间增加,隧洞的塑性应变值及塑性区范围都增加,150 d时塑性应变值在洞口腰拱位置较大,为0.019,塑性区半径约为1倍洞径,厚度约为2.08 m;通风风速增加,隧洞主应力值及塑性应变值都减小,但变化幅度很小;通过150 d有无温度荷载条件对比得出,温度应力在腰拱位置最大,为0.16 MPa.

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来源
《水力发电》 |2021年第8期|55-63|共9页
作者
孟尧; 姜海波;
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作者单位

石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子 832000;

石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子 832000;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类 TV315(245);
关键词
寒区; 水工隧洞; 温度-应力耦合; 瞬态分析; 变化规律;

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