综合管廊燃气爆炸对下穿隧道结构安全性的影响研究

作者：王岱; 陈昌昊; 张海^*; 刘中宪; 孟思博

来源：振动与冲击, 2023, 42(08): 160-185.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2023.08.018

• 野外试验
• 数值模拟
• 综合管廊
• 燃气爆炸
• 下穿隧道
• 动力响应

针对综合管廊燃气爆炸时下穿隧道可能遭受破坏的风险，首先通过野外管廊燃气爆炸试验确定综合管廊超压时程，而后建立综合管廊-土体-下穿隧道整体三维有限元模型，并在综合管廊燃气舱内壁施加荷载，计算分析了下穿隧道的动力响应规律。结果表明：野外管廊燃气爆炸试验实测超压峰值高达0.63 MPa,且升压和降压持续时间均为0.1 s左右；隧道衬砌拱顶区域最先受到冲击，衬砌位移随时间的增大而增大，而衬砌应力则在超压峰值时刻达到最大，且隧道平行下穿时的衬砌应力超过正交下穿时的3.5倍；随着隧道和管廊间距的增大，隧道动力响应如衬砌应力、振动速度等均逐渐减小，且隧道正交下穿管廊时的减小趋势更明显；综合考虑各因素的影响，建议优先考虑隧道正交下穿综合管廊，且隧道与管廊的安全距离控制在7 m以上。研究结果可为综合管廊抗爆及下穿隧道工程设计等提供参考。

• 单位
  天津城建大学; 土木工程学院