山区隧道复合式路面结构温度场研究
——基于ABAQUS有限元软件数值模拟
2021-03-03杨斌
福建建筑 2021年2期
杨 斌
(漳州通广云平高速公路有限公司 福建漳州 363000)
0 引言
国内隧道路面结构设计一般直接采用《水泥混凝土路面设计规范》或《沥青路面设计规范》等相关规范条款内容,但实际上隧道内环境温度和隧道外环境温度不同,特别是隧道进口段温度变化复杂,因此将隧道外路面温度状况的研究结果用于隧道路面设计是不合理的。调查表明隧道进出口段路面使用寿命较短,过早出现病害,容易造成安全隐患[1]。
国内对公路隧道温度场的研究较多,且主要针对寒冷地区的公路隧道内空气温度和围岩温度变化规律展开研究。如:王余富通过隧道内环境温度测试和有限元分析,总结了隧道内环境温度的变化特点,为隧道路面温度场的模拟提供理论依据[2];陈建勋对隧道拱顶、拱腰、边墙和路面4个部位进行长期测试、分析,揭示了隧道温度场的变化规律[3];韩星等人运用传热学的基本理论对隧道内温度分布进行预测,为隧道内的通风设计提供依据[4-6]。但是,对于公路隧道路面温度场的相关研究较少,且主要针对路面结构深度的温度变化规律进行研究。如:史小丽利用有限元方法对隧道路面结构温度场模拟,结果表明长隧道路面结构温度梯度一天中无明显变化[7];王瑜采用有限元方法对隧道进出口典型路面结构进行三维建模,分析了不同季节的温度和纵向温度分布趋势,提出温度纵向非稳定段的确定方法[1]。
鉴于此,本文以福建某山区隧道工程项目为例,运用ABAQUS有限元软件对隧道的进口段进行数值模拟,以研究其温度变化规律,为隧道内路面结构设计提供一定的理论参考。……
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