火灾下圆形综合管廊结构损伤特性研究

城市综合管廊中电缆、燃气等引起的火灾不仅会造成重大经济损失,还会损害管廊结构,影响管廊的服役状态及使用寿命。为探究火灾对综合管廊结构的影响,文中利用ABAQUS建立了圆形综合管廊温度-应力耦合三维有限元模型,分析火灾作用下综合管廊的变形规律及结构损伤,结果表明内侧墙体在燃烧7.5 min以内时变形迅速增加,随后变缓并趋于稳定,结构变形呈左右对称分布;圆形管廊结构内侧受压外侧受拉,应力沿周长分布均匀;矩形管廊拉应力集中在腋角处,外侧应力较小,而圆形管廊在外侧仍有较大的拉应力,建议在圆形管廊外侧增加相应的抗火灾措施;圆形管廊结构损伤区的范围为火源两侧约13 m,为综合管廊的抗火设计奠定基础。

不同位置火源引起圆形综合管廊结构损伤特性研究

综合管廊在运营过程中,电力管线及燃气管线容易引起火灾,不仅会产生重大经济损失,还会影响管廊服役性能与临近轨道交通等公共设施的平稳运行。为探究不同位置火源对综合管廊结构的影响,文章构建圆形综合管廊温度–应力耦合三维有限元模型,分析不同位置火源作用下综合管廊的变形规律及结构损伤,结果表明:随着火源高度的增加,火源上方综合管廊结构变形增大,下方变形减小;火源到拱顶范围内火源处的压应力随火源高度增加而减小,而其余各处压应力增大;圆形管廊结构环向损伤区的范围为火源上方约10°;当管廊直径为6 m左右时,建议电缆管线及燃气管线布置在3~4 m的高度范围内。