隧道结构的火灾安全性是其安全性能研究的重要课题，而衬砌材料混凝土高温力学性能的建立是进行隧道结构火灾安全分析的基础。.本项目拟通过火灾高温下隧道衬砌混凝土（自密实混凝土）的爆裂试验，探讨隧道结构混凝土的爆裂控制措施，并且结合混凝土微观结构的损伤演化过程，定量的评价隧道结构混凝土的高温爆裂机率，建立混凝土的高温爆裂模型；进而基于通过混凝土高温变形试验得到的瞬态应变、短期高温徐变、应力产生的即时应变等高温应变，以及损伤力学理论和混凝土微观结构的演化模型，构建能够考虑高温下混凝土微观结构演变的热-力-化学耦合效应的多尺度变形模型；在此基础上，通过理论分析和数值模拟，对上述模型进行验证。.项目研究旨在更为精细的描述隧道衬砌混凝土高温爆裂及力学性能的损伤规律，为探明隧道结构高温行为的演化特征和分析混凝土结构的高温性能提供依据和基础。

针对隧道火灾升温速率快，隧道内环境湿度大等特点，借助高温试验和理论分析等手段，分析了隧道衬砌结构混凝土的火灾高温爆裂特点，深入探讨了高温爆裂的影响因素，结合混凝土微观结构的高温损失演化过程，评价隧道衬砌混凝土的高温爆裂程度，研究了爆裂中出现的重要参数，如爆裂速率、爆裂能量等，建立了适用于隧道衬砌混凝土的高温爆裂机理。得到了高温下隧道衬砌混凝土的抗压强度、弹性模量、应力-应变曲线等变化规律，建立了适用于隧道高温环境的计算模型。研究了高温下隧道衬砌混凝土的变形规律，探讨了其影响因素，给出了相应的计算模型。基于损伤力学和复合材料力学理论，建立了适用于隧道火灾场景的混凝土化学-热-力损伤模型。项目成果为解决隧道衬砌混凝土火灾高温性能及安全性问题提供了一定的理论基础。

目前隧道衬砌防火侧重于对结构本身损伤与力学行为的研究，而忽视了火灾高温引起衬砌外部水土压力的变化带来的软土隧道衬砌结构安全性问题。事实说明：火灾高温下软土隧道外侧土体力学行为会发生显著的变化。本研究以软黏土地层隧道为对象，通过大量的火灾试验，结合理论分析及数值计算等手段，深入研究了火灾高温下软黏土热传导特性和温度场变化规律，分析了火灾高温对软黏土力学特性的影响规律，成功揭示并描述了火灾高温导致的隧道衬砌结构外部水土压力的变化机理及规律。最后，在对隧道衬砌结构管片、接头火灾高温力学特性试验研究的基础上，基于给出的火灾高温下软土隧道结构-土体体系的力学行为及安全性的分析计算方法，对隧道衬砌结构体系的火灾安全性及各关键因素的影响规律进行了深入研究。课题研发的试验装置与设备对今后开展软黏土火灾高温力学性能试验具有较好的借鉴价值。同时，课题研究成果也为解决处于软黏土环境下的大量地铁及越江跨海隧道衬砌结构的火灾安全问题提供了基础。 2100433B

目前隧道衬砌防火侧重于对结构本身损伤与力学行为的研究，而忽视了火灾高温引起衬砌外部水土压力的变化带来的软土隧道衬砌结构安全性问题。事实说明：火灾高温下软土隧道外侧土体力学行为会发生显著的变化。本研究拟针对软黏土地层隧道，借助室内试验、理论分析及数值计算等手段：首先，深入探讨衬砌边界约束条件的火灾高温软黏土热传导特性和温度场变化规律、软黏土力学特性以及衬砌所受水土压力、弹性抗力的变化规律；其次，在上述研究成果的基础上，建立火灾高温作用下饱和区、非饱和区软黏土力学特性的描述模型、综合考虑火灾高温影响区软黏土力学特性变化及水汽化引起的附加荷载的隧道衬砌结构水土压力分布的理论与方法；最后，应用荷载-结构法，建立基于上述水土压力分布理论及考虑土体弹性抗力变化的软土隧道衬砌结构火灾安全评价方法，为解决处于软黏土环境下的大量地铁及越江跨海隧道衬砌结构的火灾安全问题提供相关计算理论与方法。

秦勤、吴迪平、邹家祥等编著的《连铸设备的热行为及力学行为》系统地论述了连续铸钢设备及其运行过程中的热行为和力学行为，包括钢包、钢包回转台、结晶器及其振动机构、扇形段及凝固末端轻压下的力学特性的设计计算及仿真。本书还通过连铸设备介绍了现代机械设计理论方法以及现代检测方法。

《连铸设备的热行为及力学行为》可供机械、冶金等专业的本科生和研究生使用，也可供有关设计院所及工厂技术人员参阅。