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摘要
衬砌作为隧道的主要承载结构，其热力耦合响应规律在高温隧道隔热衬砌研究中至关重要。以高温隧道为背景，基于现场温度监测与材料热物理参数测试数据，围绕着隔热衬砌特点与通风降温要求建立ANSYS热力耦合分析模型，揭示高温隧道施工通风调热特征，优化聚氨酯隔热层喷涂厚度，探讨二次衬砌结构的热力耦合响应规律。研究表明：隔热衬砌各层导热介质的热物理力学参数具有显著的温度效应，发泡聚氨酯的导热系数随温度的升高呈非线性增大趋势，而灰岩与混凝土的导热系数变化趋势则与之相反；三者的单轴抗压强度、变形模量均受高温影响而减小，峰值应变则随温度的升高而增大。施工通风环境中，隧道围岩温度及调热圈半径均随时间的累计而降低并逐渐趋于稳定。热力耦合作用下，二次衬砌结构主应力极值的敏感温度、主应力极值位置偏移临界温度均与二次衬砌结构温度的安全阀值（50℃）一致。
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单位土木工程学院; 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司; 重庆交通大学
