基于電加熱的寒區(qū)隧道保溫防凍試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著近些年交通需求量的增加,鐵路、公路等陸路交通路網(wǎng)的完善便顯得尤為重要,陸路交通路網(wǎng)的完善要求交通基礎(chǔ)設(shè)施延伸至自然條件惡劣、過去人跡罕至的高緯度或高海拔的寒冷地區(qū),因此需要在多年凍土、季節(jié)性凍土區(qū)域修建大量公路隧道。在已建成或在建的公路隧道中,隧道的凍害成為一個(gè)嚴(yán)重威脅行車安全和隧道結(jié)構(gòu)壽命的問題。論文針對(duì)困擾寒區(qū)公路隧道的凍害問題,以圖琿高速東南里隧道為依托,通過系統(tǒng)的隧道溫度測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)提取數(shù)據(jù)對(duì)寒區(qū)公路隧道的溫度場(chǎng)進(jìn)行分析。

2、同時(shí)利用有限元軟件對(duì)隧道溫度場(chǎng)和加保溫層及電伴熱系統(tǒng)的溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬,分析其規(guī)律并結(jié)合工程實(shí)際對(duì)隧道的保溫防凍進(jìn)行設(shè)計(jì)。論文得到主要結(jié)論如下:
　　1.通過系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)溫度場(chǎng)測(cè)試,對(duì)隧道外大氣溫度,隧道內(nèi)空氣溫度,圍巖內(nèi)溫度都進(jìn)行了分析,得到大氣溫度、洞內(nèi)空氣和圍巖的熱交換、通風(fēng)是影響隧道溫度場(chǎng)主要因素。
　　2.對(duì)隧道溫度場(chǎng)和加保溫層及電伴熱的溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬,得出保溫層可以減輕隧道的凍害,加電伴熱系統(tǒng)可以提供熱量,有效解決隧