隧道与地下工程结构火灾高温力学行为

前言 1绪论 1.1 研究背景 1.2 现状与发展趋势 1.2.1 隧道火灾场景 1.2.2 结构材料高温时（高温后）的物理力学性能 1.2.3 隧道衬砌结构高温时（高温后）的力学行为 1.2.4 隧道衬砌结构火灾损伤及火灾防护 2 隧道结构防火中火灾场景设计方法 2.1 概述 2.2 标准火灾曲线及基于标准火灾曲线的隧道火灾场景 2.2.1 标准火灾曲线 2.2.2 基于标准火灾曲线的隧道火灾场景 2.2.3 标准火灾曲线（火灾场景）的不足 2.3 隧道火灾场景设计 2.3.1 隧道火灾场景的定义 2.3.2 基准曲线及其定义 2.3.3 隧道火灾场景的设计方法 3 隧道结构材料火灾高温力学行为 3.1 试验概况 3.1.1 试件形状与尺寸 3.1.2 测试量及测点布置 3.1.3 模拟热环境 3.1.4 试验步骤与方法 3.2 火灾高温后混凝土试件的宏观特性 3.2.1 高温后混凝土表面颜色变化 3.2.2 混凝土试件加热时表面宏观现象 3.2.3 混凝土试件高温后受压破坏形态 3.3 火灾高温后混凝土试件的力学特性 3.3.1 高温后混凝土的残余抗压强度 3.3.2 高温后混凝土的弹性模量 3.3.3 高温后混凝土受压应力一应变关系 3.3.4 高温后混凝土的峰值压应变 3.3.5 高温后混凝土的超声波速 3.3.6 高温后混凝土的回弹值 3.3.7 高温后混凝土的抗渗性能 3.4 火灾高温后混凝土一纤维界面的力学特性 3.4.1 试验材料与制备过程 3.4.2 试验结果与讨论 4 隧道结构构件火灾高温力学行为 4.1 衬砌管片火灾高温试验方法及设备 4.1.1 管片材料及强度等级 4.1.2 管片形式及尺寸 4.1.3 测点布置及测试方法 4.1.4 温度一荷载工况及位移边界 4.1.5 管片火灾高温试验系统 4.2 衬砌内温度分布 4.2.1 衬砌内温度的传播分布规律 4.2.2 衬砌结构温度分布的理论计算方法 4.3 衬砌管片高温时（高温后）的变形性能 4.3.1 衬砌管片在火灾中的宏观表现 4.3.2 衬砌管片火灾高温时的变形性能 4.3.3 经历火灾高温后衬砌管片的变形性能 4.3.4 *高温度对衬砌管片变形的影响 4.4 衬砌管片高温时（高温后）的承载力 4.4.1 衬砌管片火灾高温时的内力变化及承载力 4.4.2 经历火灾高温后衬砌管片的承载力 4.4.3 *高温度对衬砌管片承载力的影响 5 隧道结构接头火灾高温力学行为 5.1 衬砌接头火灾高温试验方法及设备 5.1.1 接头形式及尺寸 5.1.2 测点布置及测量方法 5.1.3 温度一荷载工况及位移边界 5.1.4 接头火灾高温试验系统 5.2 衬砌接头高温时（高温后）的变形性能 5.2.1 衬砌接头高温时（高温后）的破坏模式 5.2.2 衬砌接头火灾高温时（高温后）的变形 5.2.3 衬砌接头火灾高温时（高温后）的张角及张开量 5.3 衬砌接头高温时（高温后）的刚度 5.4 衬砌接头的临界偏心距 5.4.1 接头临界偏心距的概念 5.4.2 承受正弯矩时常温、高温下接头的临界偏心距 5.4.3 承受负弯矩时常温、高温下接头的临界偏心距 5.4.4 临界偏心距的变化规律 5.4.5 临界偏心距的试验验证及应用 6 隧道结构体系火灾高温力学行为 6.1 隧道结构体系火灾高温下的力学响应 6.1.1 概述 6.1.2 隧道结构体系火灾高温缩尺试验方法 6.1.3 隧道结构体系火灾高温力学行为 6.2 隧道结构体系火灾渐进性破坏模式及机理 6.2.1 概述 6.2.2 隧道结构体系火灾高温足尺试验 6.2.3 衬砌结构体系火灾高温力学特性 7 隧道结构材料高温下力学行为计算方法 7.1 概述 7.2 基本理论 7.3 水泥水化产物的分解 7.3.1 水泥水化产物 7.3.2 水化产物高温分解分析 7.4 建立模型 7.4.1 混杂纤维水泥基复合材料的多尺度表达 7.4.2 等效弹性性质预测 7.5 模型验证与讨论 8 隧道结构构件火灾高温力学行为计算方法 8.1 模型介绍 8.2 模型推导 8.2.1 截面分析 8.2.2 构件分析 8.2.3 位移推导 8.2.4 对称情况 8.3 模型验证 8.4 工程计算 8.4.1 荷载模式的变化 8.4.2 欧洲规范的应用 8.5 补充构件计算公式 9 隧道结构接头火灾高温力学行为计算方法 9.1 模型假设 9.2 模型推导及计算 9.2.1 结构接头弯曲变形几何关系的一般形式 9.2.2 平衡方程的建立及求解 9.2.3 温度参数η和ζ的计算 9.2.4 试验验证 9.3 火灾高温下隧道结构接头火灾高温力学特性 9.3.1 不同升温条件下衬砌结构接头的力学行为 9.3.2 不同螺栓位置条件下衬砌结构接头的力学行为 9.3.3 不同螺栓预紧力条件下衬砌结构接头的力学行为 9.3.4 不同管片厚度条件下衬砌结构接头的力学行为 9.3.5 不同荷载条件下衬砌结构接头的力学行为 10 隧道结构抗火措施及其耐火性能试验方法 10.1 火灾对隧道衬砌结构的损害 10.1.1 历次火灾事故对衬砌结构的损害分析 10.1.2 火灾对隧道衬砌结构的损害形式及机理 10.2 提高隧道衬砌结构耐火性能的方法 10.2.1 板耐火试验简介 10.2.2 表面隔热降温防护的方法 10.2.3 减弱（消除）混凝土爆裂的方法 10.2.4 其他方法 10.3 抗爆裂复合耐火管片设计 10.3.1 抗爆裂复合耐火管片的构成及抗爆裂机理 10.3.2 抗爆裂复合耐火管片的技术经济评价及应用前景 10.4 自抗火混凝土管片 10.4.1 自抗火微胶囊的制备与表征 10.4.2 微胶囊自抗火混凝土的作用机理及传热特性 10.5 隧道衬砌结构耐火性能试验方法 10.5.1 隧道衬砌结构耐火性能的含义 10.5.2 隧道衬砌结构耐火性能的表征量 10.5.3 隧道衬砌结构耐火性能的试验程序 10.5.4 表面防护材料耐火性能的试验方法 参考文献 索引