火灾时管片可靠度计算及优化研究

作     者：韩兴博 夏永旭 柴伦磊 王星 Han Xingbo;Xia Yongxu;Chai Lunlei;Wang Xing

作者机构：长安大学公路学院西安710064 

出 版 物：《地下空间与工程学报》 (Chinese Journal of Underground Space and Engineering)

年 卷 期：2018年第14卷第4期

页      面：1091-1096页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主　　题：管片衬砌 可靠度 自由变形理论 优化 

摘      要：受火灾高温的影响,隧道衬砌结构可靠性降低。笔者通过自由变形理论,解析计算可靠度优化模型中的结构内力,明确了计算中的随机变量;从结构可靠度指标几何意义出发,基于优化思想确定了可靠度计算公式;考虑火灾下衬砌管片的损伤特点,提出了火灾下管片的功能函数,建立了管片高温下可靠度计算优化模型;最后通过案例分析并利用非线性规划求解优化问题,得到火灾下衬砌可靠度的变化规律,并对管片截面厚度进行了优化设计。研究表明,常规设计管片各处可靠度指标差异较大,隧道拱顶可靠度最低,10 min后失效概率大于0.023,通过优化设计可使火灾持续30 min后满足基本安全。