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摘要
高地温隧道在修建时相对于常规隧道在径向有着更复杂的结构，因此研究隧道断面温度场对解决隧道高地温相关问题有着重要意义。本文采用极坐标形式建立圆形高地温隧道断面温度场的数学模型，并且采用Laplace公式对热传导问题进行求解，得到了衬砌-隔热层-围岩三层结构下温度场的解析公式；经过MATLAB编程求解计算，得到了温度场的时空演变规律，并建立了对应的数值模型验证其结果的可靠性。分析得到：隧道内部大气温度波动时衬砌与隔热层的温度呈周期性变化，且温度场随距隧道中心距离增大振幅逐渐减小；温度场呈环状分布，隔热层处的温度梯度最大，衬砌和围岩的温度梯度较小；衬砌内侧温度与隔热层内部温度同步，而隔热层外侧温度波动滞后于衬砌内侧温度；数值模型与解析解结果隔热层外侧温度变化规律一致。
- 出版日期2023
- 单位中铁第一勘察设计院集团有限公司; 西南交通大学
