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安全救生通道 逃生管道薄厚徑設(shè)計

                          安*全救生通道 逃生管道薄厚徑設(shè)計

  薄壁圓管在受到隧道頂部大能量塊石側(cè)向沖擊的過程中，結(jié)構(gòu)下半部分的整體彎曲變形較小，變形以沖擊點局部凹陷為主。

  根據(jù)Hertxz接觸力學(xué)理論，采用Thornton假設(shè)，設(shè)材料具有理想彈塑性，則兩接觸物體之間的接觸壓力，在能量分析的基礎(chǔ)上，圓管受到側(cè)向沖擊時局部凹陷值△與側(cè)向載荷 P之間的關(guān)系，則可推出圓管受到側(cè)向沖擊時局部凹陷值，為圓管材料的屈服應(yīng)力；Ｈ為圓管的厚；Ｄ為圓管的直徑。

  安*全救生通道、抱箍鏈接逃生管道（分子量約為300萬），規(guī)格為Φ800*30其主要參數(shù)取值為：屈服強度σ1=3,7GPa，彈性模量：E1=700MPa；泊松比ν1=0, 2； 密度：ρ1=50kg/3。

  沖擊試件為塊狀花崗巖，初步選定巖塊直徑為0,67m，巖體參數(shù)取值為：彈性模量 E2=40GPa， 泊松比ν2=0,2 ，密度ρ2=3000kg/m3。 巖塊重量 W=400kg。

  取隧道中*心及邊頂部到圓管頂部的高度的級限值H為7m和5m,將塊石自由釋放，分別對超高分子量隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行沖擊，此時可根據(jù)能量守恒定律計算出巖塊下落速度，分別為v1=11,7m/s。 取不同圓管壁厚H進(jìn)行計算，不同壁厚尺寸的圓管沖擊變形值得計算結(jié)果，根據(jù)實驗結(jié)果可以看出，隨著圓管壁厚的增加，塊石下落引起的圓管凹陷變形值越來越小。當(dāng)塊石下落高度ｈ＝7ｍ時、壁厚Ｈ＝24mm時，超高分子量隧道逃生管道的凹陷變形值Δ＝0,048m，約為圓 管直徑的8%；當(dāng)下落高度h＝5ｍ時、壁厚Ｈ＝24mm時，凹陷變形值 Δ＝0,038m，變形值更小。此時，超高分子量隧道逃生管道變形凹陷后，管內(nèi)的通行空間為588mm，滿足人體工程學(xué)要求，人能安*全通過應(yīng)急通道。當(dāng)壁厚較小時，變形值增*大，可能不安*全當(dāng)壁厚更大時，盡管安*全性增加，但管材重量 也隨之增加，致使成本上升，搬運困難。 因此，設(shè)計中取超高分子量隧道逃生管道壁厚為24mm以上是適宜的。