热位差对隧道掌子面热空气蔓延特性影响研究

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作者 卢颖 张晓宁 +1 位作者 管鸿浩 姜学鹏 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期111-117,共7页

为解决深埋高铁隧道内热空气对作业人员造成的热害问题,根据能量守恒定律推导热空气在隧道内蔓延时其前锋温度随距离变化的理论模型,运用CFD软件模拟某深埋高铁隧道不同工况下沿程空气温度变化情况。研究结果表明:不通风时,热空气蔓延... 为解决深埋高铁隧道内热空气对作业人员造成的热害问题,根据能量守恒定律推导热空气在隧道内蔓延时其前锋温度随距离变化的理论模型,运用CFD软件模拟某深埋高铁隧道不同工况下沿程空气温度变化情况。研究结果表明:不通风时,热空气蔓延前锋的温度变化呈现2个明显阶段,即T>297 K时的下降极快阶段和T<297 K时的逐渐平稳阶段;及时通风能够快速降低隧道温度,推荐大小里程侧风管出口距掌子面均为45 m,通风风速分别取20,15 m/s。研究结果可为进一步优化高铁隧道通风降温方式提供参考。 展开更多

关键词 热位差 高铁隧道 热空气 预测方程 CFD软件模拟

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高岩温环境下矿物掺合料对喷射混凝土强度和抗渗性的影响

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作者 孙文昊 陈俊松 +4 位作者 穆松 王伟 陈立保 赵爽 管鸿浩 《新型建筑材料》 2024年第6期47-51,共5页

针对高岩温隧道环境下喷射混凝土出现后期强度下降及耐久性劣化等问题,研究了80℃干热养护条件下不同矿物掺合料(粉煤灰、矿粉、硅灰)在单掺以及二元、三元复掺情况下对喷射混凝土长期强度稳定性、抗水渗透性能和抗氯离子渗透性能的影响... 针对高岩温隧道环境下喷射混凝土出现后期强度下降及耐久性劣化等问题,研究了80℃干热养护条件下不同矿物掺合料(粉煤灰、矿粉、硅灰)在单掺以及二元、三元复掺情况下对喷射混凝土长期强度稳定性、抗水渗透性能和抗氯离子渗透性能的影响,并通过分析硬化混凝土气泡结构参数揭示其提升机理。结果表明:单掺5%硅灰或复掺10%矿粉+5%硅灰可以明显改善喷射混凝土的长期强度稳定性及抗渗性,56 d抗压强度无倒缩,渗水高度分别降低至78、101 mm。三元复掺体系(10%粉煤灰+10%矿粉+5%硅灰)喷射混凝土的抗氯离子渗透性能最佳,其28、56 d氯离子扩散系数分别降低至6.4×10^(-12)、13.0×10^(-12)m^(2)/s。 展开更多

关键词 高岩温 矿物掺合料 喷射混凝土 抗渗性 孔结构

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高速铁路预制装配式大跨度明洞衬砌地震响应的数值分析

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作者 周晓军 管鸿浩 +1 位作者 王春梅 徐巍 《建筑技术开发》 2024年第2期125-129,共5页

结合某拟建高速铁路大跨度明洞穿越地层的工程地质和地貌,建立了地层与装配式明洞衬砌的三维有限元模型,并基于粘弹性人工边界,采用时程分析法研究了装配式大跨度明洞衬砌的地震响应,给出了装配式明洞衬砌受地震影响的薄弱部位。结果表... 结合某拟建高速铁路大跨度明洞穿越地层的工程地质和地貌,建立了地层与装配式明洞衬砌的三维有限元模型,并基于粘弹性人工边界,采用时程分析法研究了装配式大跨度明洞衬砌的地震响应,给出了装配式明洞衬砌受地震影响的薄弱部位。结果表明:在高烈度震区装配式明洞衬砌拱肩和拱脚部位以及管片接头处的应力和位移响应较大,是装配式明洞衬砌的薄弱部位,在结构设计时需加强此部位的配筋。此外,与EI波和汶川波相比,天津波对预制装配式明洞衬砌的影响较大。 展开更多

关键词 高速铁路 装配式明洞衬砌 地震波 动力响应 数值分析

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平直混凝土预制块半圆形榫接头静力学行为的数值模拟

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作者 周晓军 管鸿浩 +1 位作者 王春梅 徐巍 《建筑结构》 北大核心 2023年第S02期2699-2708,共10页

建立带有半圆形榫接头的平直混凝土预制块受弯矩和剪切作用的三维有限元模型,并以硬接触和罚函数法分别模拟榫接头部位的法向和切向接触状态,分析平直预制块榫接头在弯矩和轴向压力作用下的抗弯和剪切特性,同时分析了榫接头几何参数对... 建立带有半圆形榫接头的平直混凝土预制块受弯矩和剪切作用的三维有限元模型,并以硬接触和罚函数法分别模拟榫接头部位的法向和切向接触状态,分析平直预制块榫接头在弯矩和轴向压力作用下的抗弯和剪切特性,同时分析了榫接头几何参数对榫接头抗弯与剪切特性的影响,并基于混凝土塑性损伤因子,分析榫接头部位混凝土在弯矩和剪切作用下的损伤区域,给出了优化半圆型榫接头几何参数和提高接头抗弯刚度与剪切强度的途径。 展开更多

关键词 平直混凝土预制块 半圆形榫接头 抗弯刚度 剪切 塑性损伤 数值分析

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胶州湾第二海底隧道穿越活动断层抗错断结构方案研究 被引量：3

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作者 武哲书 孙文昊 +2 位作者 肖明清 管鸿浩 陈立保 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第5期826-836,共11页

为保证海底隧道在断层错动作用下的结构安全,依托胶州湾第二海底隧道工程,对隧道穿越最大位错量为0.49 m的沧口断裂段落进行衬砌结构设计,提出扩大断面和多孔脆性材料填充2种方案。采用有限元数值模拟方法对2种方案衬砌结构的变形与受... 为保证海底隧道在断层错动作用下的结构安全,依托胶州湾第二海底隧道工程,对隧道穿越最大位错量为0.49 m的沧口断裂段落进行衬砌结构设计,提出扩大断面和多孔脆性材料填充2种方案。采用有限元数值模拟方法对2种方案衬砌结构的变形与受力特点进行分析,并综合对比2种方案的衬砌结构受力情况、扩挖量和施工难易度,最终推荐采用柔性连接结合多孔脆性材料填充的抗错断结构设计方案。该方案在减小开挖量、未明显增加施工难度的同时,克服了扩大断面方案二次衬砌在断层错动作用下易破坏的问题,可保证止水构造正常发挥作用,提升海底隧道衬砌结构在断层错动下的安全性。 展开更多

关键词 海底隧道 活动断层 抗错断结构 柔性连接 多孔脆性填充材料

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高速列车单列通过时双线隧道内列车风分布规律研究 被引量：6

6

作者 管鸿浩 龚彦峰 +2 位作者 踪敬良 焦齐柱 耿语堂 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第6期83-89,共7页

为得到高速列车单列通过双线隧道引起的列车风分布规律,采用三维、可压缩、非定常的Navier-Stokes方法对隧道内的流场进行数值模拟研究。研究结果表明,隧道内列车风主要由纵向分量构成,横向分量和垂向分量对列车风的影响较小,在靠近列... 为得到高速列车单列通过双线隧道引起的列车风分布规律,采用三维、可压缩、非定常的Navier-Stokes方法对隧道内的流场进行数值模拟研究。研究结果表明,隧道内列车风主要由纵向分量构成,横向分量和垂向分量对列车风的影响较小,在靠近列车运行一侧,列车风峰值出现在列车尾部经过时,而远离列车运行一侧,列车风峰值出现在列车未到达时;同一截面位置处列车风在车尾经过前,表现出较强的一维效应,在车尾经过后表现出明显的三维效应;在远离列车运行一侧,当距离隧道中线超过4 m后,列车风峰值的横向分布基本保持不变。在隧道中线位置,从垂向高度1 m到垂向高度2 m纵向列车风速度峰值迅速下降,垂向高度大于2 m后列车风速度峰值差别较小;隧道内不同位置处的动压值基本稳定在1 000~1 300 Pa。 展开更多

关键词 高速铁路 双线隧道 列车风 分布规律 Navier-Stokes方法 数值模拟

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武汉长江隧道通风设计 被引量：9

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作者 管鸿浩 《隧道建设》 2005年第5期23-27,共5页

武汉长江隧道为我国第一个在长江主流上修建的交通隧道工程,该隧道通风系统复杂,通风设计好坏关系到隧道行车的舒适和运营安全,对今后类似工程建设具有借鉴意义。

关键词 长江隧道 通风 设计 隧道通风设计 长江 武汉 隧道通风系统 隧道工程 运营安全 隧道行车

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蒙华铁路三荆段深埋软弱围岩隧道荷载研究 被引量：5

8

作者 管鸿浩 苏辉 +2 位作者 杨世武 胡忆 莫阳春 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2017年第12期1529-1535,共7页

《铁路隧道设计规范》中的深埋围岩压力公式没有考虑隧道拱部围岩本身的承载作用以及超前预支护作用,荷载计算结果偏大。为验证深埋隧道初期支护结构实际承受的围岩压力荷载,以蒙华铁路三门峡至荆门段现场监测数据为依托,通过分析围岩... 《铁路隧道设计规范》中的深埋围岩压力公式没有考虑隧道拱部围岩本身的承载作用以及超前预支护作用,荷载计算结果偏大。为验证深埋隧道初期支护结构实际承受的围岩压力荷载,以蒙华铁路三门峡至荆门段现场监测数据为依托,通过分析围岩变形监测资料,探讨蒙华铁路隧道围岩及结构在隧道开挖过程中的变形行为,并采用拱顶沉降与水平收敛相结合的位移反分析法,建立荷载-结构法平面有限元模型,反演推导围岩压力荷载。分析结果表明:双线隧道反分析得出的围岩荷载为同级别按规范计算值的70.7%~76.5%;单线隧道反分析得出的围岩荷载为同级别按规范计算值的88.8%~93.1%。研究成果对蒙华铁路隧道现场施工和优化支护结构设计起到了很好的指导作用,希望能对以后类似隧道工程的设计和施工提供参考。 展开更多

关键词 蒙华铁路 深埋隧道 软弱围岩 围岩压力 位移反分析 隧道荷载

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充水溶洞隧道围岩位移特征及影响因素研究 被引量：9

9

作者 管鸿浩 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2016年第8期59-65,共7页

研究目的:随着交通事业的加速发展,在可溶岩地区修建隧道工程将会越来越多,岩溶水问题将越来越突出,成为影响线路方案、隧道施工和运营安全的重要因素。目前岩溶水对隧道围岩稳定性影响的研究还较少。本文以某高速公路岩溶隧道为背景,... 研究目的:随着交通事业的加速发展,在可溶岩地区修建隧道工程将会越来越多,岩溶水问题将越来越突出,成为影响线路方案、隧道施工和运营安全的重要因素。目前岩溶水对隧道围岩稳定性影响的研究还较少。本文以某高速公路岩溶隧道为背景,结合工程实践,对侧部存在充水溶洞的隧道在施工过程中的围岩位移及影响因素进行研究。研究结论:(1)隧道开挖后,隧道靠近溶洞侧侧向水平位移要远大于远离溶洞侧的水平位移,其中拱腰处水平位移最大;(2)当溶洞与隧道的净距逐渐增大时,隧道和溶洞特征位置的位移值均有不同程度的减小;(3)当溶洞尺寸逐渐变大时,隧道和溶洞特征位置的水平位移均有不同程度的增大且呈线性变化,竖向位移影响较小;(4)当溶洞内水压逐渐增大时,隧道特征位置的水平位移均有不同程度的增大且呈倒置的抛物线型变化,竖向位移呈线性变化但幅度较小;(5)本研究成果可为穿越富水岩溶区隧道的设计、施工和科研提供参考。 展开更多

关键词 隧道工程 充水溶洞 围岩位移特征 影响因素 数值模拟

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武广铁路客运专线特长隧道防灾疏散设计研究 被引量：12

10

作者 管鸿浩 《铁道标准设计》 北大核心 2010年第1期135-138,共4页

以武广铁路客运专线为工程背景,分析特长隧道内遭遇火灾情况下的防灾疏散设计,包括疏散能力、通道设计、通风排烟等,提出了防灾疏散的模式,为客运专线防灾设计提供参考。

关键词 武广铁路客运专线 特长隧道 火灾 疏散

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大断面隧道设计施工有关技术问题探讨——浙赣铁路电化提速改造隧道工程施工现场调研 被引量：2

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作者 管鸿浩 《铁道勘测与设计》 2005年第4期28-31,共4页

浙赣铁路电化提速改造的技术标准是200km／h的双线电气化铁路，限界可满足双层集装箱列车通行。其特点是隧道断面大，地质条件较复杂，施工中洞口塌方较普遍，出现一些工程病害。调研浙赣铁路隧道施工现状，以提高武广客运专线隧道的设... 浙赣铁路电化提速改造的技术标准是200km／h的双线电气化铁路，限界可满足双层集装箱列车通行。其特点是隧道断面大，地质条件较复杂，施工中洞口塌方较普遍，出现一些工程病害。调研浙赣铁路隧道施工现状，以提高武广客运专线隧道的设计和施工水平。 展开更多

关键词 大断面隧道 浙赣铁路 施工 设计

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高速铁路大跨度预制装配式明洞分块模式和建造方法研究

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作者 管鸿浩 周晓军 +3 位作者 王春梅 徐巍 张潮 李旭 《施工技术(中英文)》 CAS 2023年第20期66-74,121,共10页

基于某拟建高速铁路浅埋隧道穿越丘陵区域的工程地质条件,提出满足时速360km列车建筑限界和疏散安全空间的5种明洞衬砌横断面形式。通过对比5种明洞衬砌在回填土体压力作用下的内力,并考虑钢筋混凝土管片预制、运输和现场组装的便利性,... 基于某拟建高速铁路浅埋隧道穿越丘陵区域的工程地质条件,提出满足时速360km列车建筑限界和疏散安全空间的5种明洞衬砌横断面形式。通过对比5种明洞衬砌在回填土体压力作用下的内力,并考虑钢筋混凝土管片预制、运输和现场组装的便利性,对比和分析了对应5种装配式明洞衬砌管片划分方式、管片间接头形式及其防水构造。同时设计出由3块A型管片、2块B型管片和2块C型管片以通缝方式组装的预制装配式明洞建造方法。 展开更多

关键词 高速铁路 明洞 装配式 管片 防水 施工技术

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竖井参数对400 km·h^(-1)高铁隧道微气压波的影响研究 被引量：8

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作者 王田天 朱宇 +5 位作者 焦齐柱 张雷 田旭东 施方成 陆意斌 管鸿浩 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期96-104,共9页

为了研究400 km·h^(-1)条件下高速铁路隧道内竖井参数对隧道口微气压波的缓解效果,采用重整化群k-ε湍流模型和滑移网格方法开展微气压波数值模拟计算,通过对数值计算结果与动模型试验结果进行对比,验证该数值计算方法能有效捕捉... 为了研究400 km·h^(-1)条件下高速铁路隧道内竖井参数对隧道口微气压波的缓解效果,采用重整化群k-ε湍流模型和滑移网格方法开展微气压波数值模拟计算,通过对数值计算结果与动模型试验结果进行对比,验证该数值计算方法能有效捕捉微气压波;在此基础上,运用该数值计算方法研究竖井位置、高度和横截面面积3个参数对隧道微气压波的影响规律。结果表明:对于有竖井的隧道,列车不仅在进入隧道入口时会产生1个初始压缩波,在经过竖井时也会产生1个压缩波,这2个压缩波传播到隧道出口都会辐射出脉冲状的微气压波,即微气压波的第一波峰和第二波峰;第一波峰幅值对竖井位置的变化不敏感,且在竖井高度和横截面面积保持一定的情况下第二波峰幅值均小于第一波峰幅值;当竖井高度增加时,第一波峰幅值增大,第二波峰幅值减小,其中竖井高度为20 m时微气压波幅值最小且缓解率可达35.93%;当竖井横截面面积增大时,第一波峰幅值减小,第二波峰幅值增大,其中竖井横截面面积为64 m^(2)时微气压波幅值缓解率可达48.80%。研究结果对400 km·h^(-1)高速铁路隧道内竖井参数设计有着实际性的参考价值。 展开更多

关键词 高速列车 400 km·h^(-1) 隧道 竖井 微气压波

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