隧道结构抗火
火灾对衬砌结构的损伤不仅严重降低了衬砌结构的安全性,威胁隧道日后的安全运营,甚至会由于衬砌混凝土的力学性能劣化、爆裂引起的衬砌截面厚度减少以及地层压力的作用而造成隧道垮塌。特别是对于处于高水压、软弱地层等情况下的盾构隧道,火灾还可能导致隧道密封及防水失效,使得隧道发生渗漏、涌水乃至突然破坏。通过火灾试验、理论分析及数值计算等方法,课题研究小组在考虑隧道所处环境特殊性的条件下,从材料、构件、整环体系三个层次对衬砌结构火灾高温时(高温后)的损伤机理、破坏模式、温度分布、变形性能、刚度、承载力及内力重分布进行了研究。装配式衬砌结构这样一个由多块管片拼装而成,且受周围地层约束的高次超静定体系而言,火灾时,受火处管片的膨胀和变形会受到相邻管片的约束,同时也会对后者产生作用;此外,受损管片所承担的荷载会通过内力重分布逐渐转移给其他部分,因此在整环结构呈现渐进性破坏。