不同火灾规模下地下共用结构安全性研究

为探明在不同火灾规模下地下共用结构的整体安全性,进而为类似地下结构防火设计提供参考依据,以义乌商城大道隧道工程为依托,采用有限元软件ANSYS建立火灾下地下共用结构非线性瞬态热-力耦合分析模型,重点研究地下共用结构在不同火灾规模下的位移、应力变化规律以及结构各截面的安全系数。研究结果表明:1)隧道内火灾规模的扩大会使混凝土力学性能劣化程度愈加严重,在地层荷载作用下受火结构顶板位移急剧增大,而其相邻水平共用结构顶板位移逐渐减小,进而改变共用结构的整体变形形态;且火灾高温作用会使得隧道共用结构发生应力重分布,其应力变化程度随火灾规模的增大而显著增大。2)隧道内大型客车发生火灾时,受火结构对其相邻的水平共用结构应力及安全性有较大影响,而对竖向共用结构影响较小,但可保证共用结构整体安全。

火灾工况下地下共用结构中隧道顶板设计方法研究

为研究隧道、地铁和综合管廊合建结构薄弱处的抗火设计理论,保证在火灾情况下地下共用结构的安全性,以义乌商城大道车行隧道发生火灾为例,采用有限元分析软件ANSYS建立全尺寸火灾模型,利用热分析功能,研究不同火灾规模下结构温度场的分布规律,并采用理论分析的方法,对火灾后共用结构顶板极限承载力计算方法进行推导。研究结果表明:1)随火灾规模增加,混凝土径向影响范围逐渐增加,研究明确了不同火灾规模下轻、中、重度受损范围;2)提出了高温下钢筋与混凝土黏结强度、混凝土抗压强度以及钢筋屈服抗拉强度计算公式,并基于此给出了火灾后地下共用结构中隧道顶板极限承载力计算方法。