U形槽防护燃气管道爆炸对下方隧道安全影响有效性分析

摘要：

铁路隧道的线路建设常与城市地下燃气管线有所交叉,以某市铁路下穿天然气管道为背景,为分析隧道上方天然气管道爆炸对隧道结构的影响,提出在燃气管道周围设立U形槽的隔离防护措施.通过理论计算燃气管道爆炸三硝基甲苯(trinitrotoluene,TNT)当量,建立ABAQUS有限元三维数值模型的方法研究爆炸情况下隧道的结构响应及U形槽防护有效性.结果表明:在爆炸冲击作用下,隧道出现较严重拉伸损伤,在隧道上部圆拱部分出现较大位移变形,且已超出工程容许标准;爆源上部土体抛掷范围较大,位移云图分层明显;设立U形槽防护之后,隧道基本无塑性损伤,结构变形程度明显减小;U形槽阻碍了爆炸波在土体中传播,上部土体抛掷范围主要集中在U形槽内上方区域,且隧道上部土体位移情况有所改善.可见U形槽的设立在天然气爆炸时可以对隧道起到有效的防护作用,数值模拟结果可为类似工程案例提供参考.

关键词：天然气爆炸、隧道、U形槽防护、数值试验、ABAQUS

所属期刊栏目：23

分类号：U25(铁路隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：10957-10964