热力隧道论文-张嘉文

热力隧道论文-张嘉文

导读:本文包含了热力隧道论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:热力隧道,可靠度,耦合环境,损伤劣化

热力隧道论文文献综述

张嘉文[1](2019)在《大推力-热效应耦合作用热力隧道结构损伤劣化机制多尺度研究》一文中研究指出本文以北京地区33条运营热力管线隧道工程为依托,考虑热力隧道内独有的管道大推力-热效应耦合环境,以叁维数值模拟结合现场监测的方式研究了运营期耦合作用下热力隧道衬砌结构的力学响应;然后通过大量现状检测和调查,结合衬砌混凝土的微观结构扫描与元素组成分析,分析了北京热力隧道结构的病害表现及其侵蚀劣化的主要类型,并对现状热力隧道结构的安全可靠度进行了评判;在现状结构安全可靠的基础上,分别以宏观加速劣化试验和细观数值模拟的方式进行了热力隧道衬砌结构碳化侵蚀机制的试验与研究;在锈胀开裂方面,通过理论推导和细观模拟展开了衬砌锈胀开裂机制的宏、细观分析;最后,以损伤劣化研究结果为基础,进行了热力隧道衬砌结构维修寿命预警方法研究。主要研究内容及成果归纳如下:(1)热力隧道内大推力-热效应耦合作用机制研究通过运营热力隧道的工作特征,确立了管道大推力-热效应耦合分析的原理和基本假定,根据室内试验所获力学参数,建立了叁维数值模型,对比现场原位监测结果,可发现:距固定支架越远,耦合效应影响越小,且对底板影响最大、拱顶次之、边墙最小;6m范围内的隧道底板受影响较为显着,与支架距离达到12m的断面,其纵向应变变化已衰减至5.5με以内,环向应变3με内。对远离固定支架的衬砌结构而言,耦合效应的影响主要以单一温度场对隧道衬砌结构环向应力应变的形式体现。(2)热力隧道结构现状调查与侵蚀劣化类型的微观判定对遍布北京市区的33条热力隧道进行了历时近2年的系统现状调查,统计分析了北京运营热力隧道的现状特征。结构检测结果表明:固定支架6m范围内出现裂缝数量占裂缝总量的50%左右,其中一半分布在底板上,这也证实了耦合作用分析得出的固定支架附近的隧道底板为薄弱部位的观点。环境条件检测表明:热力隧道内400C~600C范围波动,CO2浓度均值为1200ppm;形成了高温、高二氧化碳浓度的内部环境,加上外部围岩及地下水环境的侵蚀性一般较弱,据此初步判断碳化侵蚀为北京热力隧道的典型侵蚀类型;结合对衬砌混凝土的微观结构与元素(ESEM-EDS)的分析,进一步明确了北京热力隧道衬砌的主要侵蚀类型为碳化侵蚀型,从而确立了混凝土碳化侵蚀及其引发的钢筋锈胀致保护层开裂的过程为热力隧道衬砌结构损伤劣化的主要研究对象。(3)现状热力隧道结构安全可靠度分析评价根据运营期多场耦合作用下热力隧道衬砌结构的力学响应,通过引入华-王点集对一般子集模拟法进行了改进,在精度和效率方面对现状结构安全可靠度计算进行了改良。研究结果表明:车公庄西延线热力隧道结构现状可靠度总体满足工程可靠指标控制要求;计算方法方面,改进方法所得结果的拟合曲线斜率和相关性系数均达到0.98,且时效比最高可达158.8,说明改进方法在热力隧道安全可靠度分析评价中的准确性和高效性较为显着。(4)热力隧道衬砌结构碳化侵蚀机制跨尺度研究在现状安全可靠指标达到承载要求的前提下,针对热力隧道衬砌碳化侵蚀的特点,在宏观层面,考虑热力隧道的温度-应力耦合效应,通过大量室内加速碳化试验,探究了不同温度-应力状态下混凝土的碳化深度分布规律,给出了K7(温度)、K8(应力)修正系数取值表,通过拟合修正龚洛书模型得到了耦合作用的碳化侵蚀模型,工程应用证明了该预测模型能反映北京热力隧道衬砌结构的碳化深度分布规律;从细观尺度剖析了碳化作用机理,采用有限差分法,结合随机圆形骨料和多边形骨料细观模型,给出了获取碳化侵蚀时空分布的数值方法,在细观尺度上研究了骨料位置、含量、形状等因素对混凝土碳化侵蚀的影响,研究结果表明:随机多边形骨料模型在碳化侵蚀细观分析中误差较圆形骨料模型更小;骨料含量的提高对混凝土的抗碳化侵蚀能力有促进作用;骨料位置分布可对混凝土碳化产生巨大的影响,骨料可将原本笔直的碳化锋面扭曲,且导致碳化深度均值落后于最大锋面4mm~6mm之间。最后,细观分析的合理性得到了宏观加速试验的验证。(5)热力隧道衬砌结构锈胀开裂机制宏细观研究混凝土碳化深度达到保护层厚度后,钢筋开始锈蚀。结合弹塑性损伤力学理论,建立了衬砌结构的不均匀锈胀弹塑性损伤开裂理论模型,推导了宏观尺度锈胀开裂过程的解析公式,对比其他学者的试验结果,提出理论模型的合理性得到了有效证明;依据钢筋锈蚀机理,结合热力隧道衬砌的锈蚀电流密度条件,建立了锈胀开裂细观分析模型,研究了20年锈蚀期内,衬砌混凝土试件的锈胀拉裂区的分布、发展以及保护层的形变规律,发现不均匀锈蚀对钢筋混凝土衬砌的影响比均匀锈蚀严重的多。根据细观分析结果,对钢筋保护层厚度设计提出了最小保护层厚度1.5d的建议值;在钢筋间距与保护层厚度合理的前提下,热力隧道衬砌结构的锈蚀寿命一般可维持在15年~20年之间。最后,通过宏、细观锈胀分析结果的对比,发现推导的宏观锈蚀模型在钢筋间距w=150mm时,偏差较小为15.3%,w=60mm时理论模型的应用误差达到42.7%,说明了本文提出的锈蚀理论模型对热力衬砌结构的临界锈蚀深度预测有间距的适用条件。(6)基于状态转移方法的热力隧道维修预警寿命研究考虑到结构自然寿命模型理论性过强、参数复杂繁多、实操性弱的问题,以损伤劣化的宏、细观作用机制为基础,提出了自然寿命模型的简化模型——维修预警寿命模型,采用基于Bayes修正的Markov链预测维修预警寿命,且定义了能反映在役隧道性能的平均状态指标(Average State Index,ASI)。研究表明:华能线隧道服役47年时(2043年),ASI=3.0,结构状态达到维修预警。该线隧道的设计基准期为50年,需提前进行维修准备工作。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01)

项婉[2](2019)在《穿越既有含固定支架热力隧道变形与控制措施研究》一文中研究指出随着城市建设的需要,地下空间的发展利用也日益重要,在此背景下,不同市政管线、地铁、地下工程的交叉,上下穿梭将不可避免。热力管网有着高温、高压、大推力等特点。下穿既有热力隧道,工程情况特殊,若下穿影响到热力设备和管线,不但会影响周边地区热用户的正常工作和生活,还会危及施工人员的生命安全,后果相当严重。尤其是含有固定支架的热力隧道,其内部的热力设备对结构的变形非常敏感。本文依托北京市亚林西居住区供热并网工程中顶管下穿既有热力管线的工程,结合实验室试验与数值模拟分析,进行了深入的研究,主要工作有:(1)根据热力管网的特点,分析了结构变形如何对热力管网产生影响。结合现有的理论研究成果,总结了下穿隧道开挖的应力场与变形规律,并且结合Peck公式,分析了不同的因素对既有隧道沉降的影响,包括有新建隧道与既有隧道交角的影响;新建隧道与既有隧道埋深的影响;既有隧道结构刚度的影响。(2)通过试验模拟新建工程穿越热力管网导致补偿器变形失效,研究了波纹管热力补偿器的变形失效规律及可能承受的最大变形。从研究结论可知,随着直管段与补偿器偏心的增大,补偿器的承压能力逐渐减小,在承受较小的荷载下就达到了最大偏移量。也就是说在偏心运行的状况,补偿器在小荷载情况下变形幅度便表现出了几何非线性,且这种非线性随着偏心的加大及荷载的加大呈现出加剧的趋势。(3)结合亚林西居住区供热并网工程对下穿既有热力隧道的变形进行研究。利用ABAQUS有限元软件对实际的下穿工程进行了模拟分析,包括不同顶进压力(盈压、理想平衡、欠压)下的既有隧道变形情况。从模拟结果来看,土仓压力与土层压力能否平衡对控制既有隧道结构及周边土体的变形起着重要的作用。(4)根据试验以及热机工艺的特点,提出了变形控制要求,包括有控制指标、预警值、报警值和监控范围及内容。结合亚林西的下穿工程,制定了详细的控制措施,从监测的结果看,这些措施很好的控制了既有热力隧道的变形沉降,隧道内所有监测数据均符合沉降控制标准的要求,隧道的结构没有出现裂缝和其它明显的变形。(本文来源于《北京建筑大学》期刊2019-06-01)

姚宾科,刘长青,朱一基[3](2018)在《热力隧道穿越煤系地层工程地质勘察方法浅析》一文中研究指出京西山区、浅山区沉积有煤系地层,而该区自古以来沿煤层开采有多处小煤窑,含煤地层软硬不均的特点决定了开采浅部煤层的小煤窑采空区易发生采空巷道及采空区坍塌、塌落、巷道变形,进而导致地表剧烈变形或塌陷等灾害,而小煤窑采空区又不具规律性且历史记载较少,因此,穿越煤系地层及小煤窑采空区的隧道工程一直以来都是地质工程勘察工作中的难点与重点,详细、准确的地质资料是隧道施工顺利进行的保障。通过介绍一条穿山热力隧道勘察工作的经验和实例,分析总结了开展此类勘察工作的方法:搜集隧道沿线地质资料及小煤窑开采历史资料;注重野外地质调绘、充分利用物探手段、合理布置钻探工作;并进行资料分析,以查明隧道沿线的地层分布、岩性特征、地下水条件、破碎带位置、煤层特点、采空区的类型、埋藏深度、分布范围及对工程的影响,最终准确划分隧道围岩级别,为隧道支护结构设计、施工工法选择、辅助工程措施提供有利依据,同时也为工程后期建设的安全保驾护航,缩短工期,节省费用。(本文来源于《西部探矿工程》期刊2018年04期)

仇伟[4](2018)在《富水流砂地层中热力隧道内接收顶管机头施工技术》一文中研究指出农展南路热力管线在穿越东四环朝阳公园桥施工中,所处地层为粉土、细砂、滞水、潜水地层,为确保周边道路通行安全,避免作业面发生流砂、坍塌、失稳等危及施工安全的情况,施工中采取暗挖隧道和泥水平衡顶管两种敷设方式,在隧道内接收顶管机头施工中对地层采用全断面止水加固注浆,局部渐变断面,动态监测,保证了热力管线的安全穿越。(本文来源于《建筑技术》期刊2018年03期)

申巧凤[5](2016)在《热力隧道盾构法关键施工技术研究》一文中研究指出随着我国国民经济的飞速发展和城市化建设的日益加快,使得具有节能、卫生、环保等优势的集中供热事业得到长足发展,其中热力隧道也解决了地下管线安全、混乱的问题,热力隧道多采用浅埋暗挖等施工方法,盾构法在热力隧道中应用较少。本文依托《热力盾构法施工关键技术研究》课题,结合东北热电中心配套热网北线电厂至青年路(东坝中路-首都机场第二通道)和东北热电中心配套热网北线(首都机场-温榆河大道)热力管线工程11#、18#、24#、26#竖井施工方案,依据盾构隧道现场工程实际,参照变形实测数据,通过FLAC 3D专业地下岩土工程类分析软件,采用地层结构模型,对热力盾构隧道相关施工技术进行研究,重点研究内容如下:(1)分析先井后隧两种不同施工方案在不同部位的受力变形特点以及盾构隧道开挖影响范围;(2)分析先隧后井两种不同施工方案在不同部位的受力变形特点;(3)分析现场监测数据,结合数值模拟结果,分析不同施工方案受力变形性能。(4)分析竖井内管片拆除期间,四种不同加固范围情况下,周围岩体、喷混以及管片本身受力变形特点。取得的主要研究成果如下:(1)先井后隧盾构前施加二衬的方案受力变形优于先井后隧盾构后施加二衬的方案,盾构开挖的影响范围也小于盾构后施加二衬的方案。(2)先隧后井两种不同的施工方案中,先施做围护桩的受力变形性能较好。(3)通过数值模拟分析结果,结合先井后隧和先隧后井施工方案现场施工难度,给出建议施工方案,为以后相似工程提供参考依据;对施工工期要求不严的时候建议采用先井后隧盾构前施加二衬方案,工期紧的时候建议合理组织先井后隧盾构前施加二衬、先井后隧盾构后施加二衬和先隧后井先施作围护桩叁种方案,尽量避免先隧后井后施作围护桩方案。(4)管片拆除时,采用井字撑进行支护,建议采用加固8环管片长度的加固方案。(本文来源于《北京交通大学》期刊2016-05-20)

王东平,杨红都,马涛,韦增红,李永刚[6](2015)在《热力隧道管片接缝防水的设计研究》一文中研究指出通过对硅橡胶和EPDM的性能对比,结合盾构法隧道防水领域的实际工况,采用人工加速老化和专用"T"形模拟防水试验装置在实际工况条件下的防水研究,并从结构上解决材料与水泥管片的粘接问题,设计并制定了适用于热力隧道管片的接缝防水体系。(本文来源于《特种橡胶制品》期刊2015年05期)

尤田,刘军,王芳,吴玉勤[7](2015)在《热力隧道上穿既有地铁6号线隧道方案比选》一文中研究指出随着城市地下轨道交通的发展,上穿既有线路的情况时有发生.由于新线穿越既有线路不可避免地会引起既有隧道结构产生附加应力和沉降,而地铁运营对变形又有着非常严格的控制标准,所以选择最合适的施工方法十分重要.以热力隧道上穿北京地铁6号线东四站—朝阳门站区间工程为依托,通过叁维数值模拟软件FLAC3D分别对从左侧竖井向右侧竖井开挖热力隧道;右侧竖井向左侧竖井开挖热力隧道;从两侧竖井向中间开挖热力隧道叁种施工方式进行数值模拟分析.并从叁种施工方案中比选出对既有地铁运营区间影响最小的施工方法.通过进行安全分析可以表明:从两侧竖井向中间开挖热力隧道能有效减小地铁6号线运营区间的变形,为更加合理的施工提供了重要依据.(本文来源于《北京建筑大学学报》期刊2015年03期)

王文正,郑雪梅,宋克志[8](2014)在《富水软塑性地层热力隧道下穿危旧房屋施工技术》一文中研究指出结合具体工程项目,分析了在富水软塑性地层隧道下穿危旧房屋施工的难点和风险,在对原设计地层预加固措施的合理性进行检验的基础上,提出了地层预加固措施新方案。施工沉降监测及分析表明,施工中5个重要阶段的地面沉降和墙体沉降均控制在允许值之内,每个阶段房屋沉降偏斜率和最大差异沉降均小于允许值。事实说明,在富水软塑状粉质黏土条件下,穿越危旧房屋采用双重管超前深孔注浆配合水平大管棚超前预支护,可有效地控制地表和建筑物变形,能成功地保护地表房屋的安全。(本文来源于《市政技术》期刊2014年06期)

孙建辉[9](2014)在《“浅埋暗挖”技术在北京热力隧道建设中的应用》一文中研究指出"浅埋暗挖"技术由于它所具备的优势,在我国得到了推广。本文先是对"浅埋暗挖"理论的形成进行了概述,又详细阐述了"浅埋暗挖"技术在北京市热力隧道工程中的应用,最后分析介绍了"浅埋暗挖"技术应用中存在的问题和不足。(本文来源于《城市建筑》期刊2014年02期)

董淑棉[10](2013)在《顶管法热力隧道钢筋混凝土管设计研究》一文中研究指出机械顶管施工技术具有施工速度快、自动化程度高、安全可靠、对周围环境影响小等优点,将顶管技术用于热力隧道施工中,具有重要意义。热力隧道在运行过程中,存在较高的环境温度,有固定推力、导向推力等内作用力。文章通过现场试验和理论计算,研究分析了热力机械钢筋混凝土顶管在不同温度工况下的变形和力学状态,并通过工程实践进行了验证;总结出了适用于热力工程的钢筋混凝土管的设计计算方法。分析结果表明,采取混凝土强度值及弹性模量折减的方法进行顶管法热力隧道钢筋混凝土管的结构设计,其计算与试验结果较为接近,更偏于安全。(本文来源于《现代隧道技术》期刊2013年03期)

热力隧道论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着城市建设的需要,地下空间的发展利用也日益重要,在此背景下,不同市政管线、地铁、地下工程的交叉,上下穿梭将不可避免。热力管网有着高温、高压、大推力等特点。下穿既有热力隧道,工程情况特殊,若下穿影响到热力设备和管线,不但会影响周边地区热用户的正常工作和生活,还会危及施工人员的生命安全,后果相当严重。尤其是含有固定支架的热力隧道,其内部的热力设备对结构的变形非常敏感。本文依托北京市亚林西居住区供热并网工程中顶管下穿既有热力管线的工程,结合实验室试验与数值模拟分析,进行了深入的研究,主要工作有:(1)根据热力管网的特点,分析了结构变形如何对热力管网产生影响。结合现有的理论研究成果,总结了下穿隧道开挖的应力场与变形规律,并且结合Peck公式,分析了不同的因素对既有隧道沉降的影响,包括有新建隧道与既有隧道交角的影响;新建隧道与既有隧道埋深的影响;既有隧道结构刚度的影响。(2)通过试验模拟新建工程穿越热力管网导致补偿器变形失效,研究了波纹管热力补偿器的变形失效规律及可能承受的最大变形。从研究结论可知,随着直管段与补偿器偏心的增大,补偿器的承压能力逐渐减小,在承受较小的荷载下就达到了最大偏移量。也就是说在偏心运行的状况,补偿器在小荷载情况下变形幅度便表现出了几何非线性,且这种非线性随着偏心的加大及荷载的加大呈现出加剧的趋势。(3)结合亚林西居住区供热并网工程对下穿既有热力隧道的变形进行研究。利用ABAQUS有限元软件对实际的下穿工程进行了模拟分析,包括不同顶进压力(盈压、理想平衡、欠压)下的既有隧道变形情况。从模拟结果来看,土仓压力与土层压力能否平衡对控制既有隧道结构及周边土体的变形起着重要的作用。(4)根据试验以及热机工艺的特点,提出了变形控制要求,包括有控制指标、预警值、报警值和监控范围及内容。结合亚林西的下穿工程,制定了详细的控制措施,从监测的结果看,这些措施很好的控制了既有热力隧道的变形沉降,隧道内所有监测数据均符合沉降控制标准的要求,隧道的结构没有出现裂缝和其它明显的变形。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

热力隧道论文参考文献

[1].张嘉文.大推力-热效应耦合作用热力隧道结构损伤劣化机制多尺度研究[D].北京交通大学.2019

[2].项婉.穿越既有含固定支架热力隧道变形与控制措施研究[D].北京建筑大学.2019

[3].姚宾科,刘长青,朱一基.热力隧道穿越煤系地层工程地质勘察方法浅析[J].西部探矿工程.2018

[4].仇伟.富水流砂地层中热力隧道内接收顶管机头施工技术[J].建筑技术.2018

[5].申巧凤.热力隧道盾构法关键施工技术研究[D].北京交通大学.2016

[6].王东平,杨红都,马涛,韦增红,李永刚.热力隧道管片接缝防水的设计研究[J].特种橡胶制品.2015

[7].尤田,刘军,王芳,吴玉勤.热力隧道上穿既有地铁6号线隧道方案比选[J].北京建筑大学学报.2015

[8].王文正,郑雪梅,宋克志.富水软塑性地层热力隧道下穿危旧房屋施工技术[J].市政技术.2014

[9].孙建辉.“浅埋暗挖”技术在北京热力隧道建设中的应用[J].城市建筑.2014

[10].董淑棉.顶管法热力隧道钢筋混凝土管设计研究[J].现代隧道技术.2013

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