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An investigation of the ambient temperature field and thermal response of the Calgary Airport Trail Tunnel

Authors :
Mori, Lomere
Gul, Mustafa
Cheng, Roger
Sharma, Ved
Source :
Canadian Journal of Civil Engineering. December, 2018, Vol. 45 Issue 12, p1015, 12 p.
Publication Year :
2018

Abstract

Currently, there is a lack of direct design provisions in structural codes and literature that address design temperatures in tunnel structures and thus it is common practice for designers to resort to bridge codes. The main focus of this paper is the study of the temperature distribution in concrete road tunnels due to ambient temperature. In this context, the temperature distributions of the Airport Trail Tunnel in Calgary, Alberta is studied using numerical modelling and long-term temperature monitoring data collected from the tunnel. The overall aim is to evaluate findings from the numerical analysis and sensor data with current Canadian structural code provisions considered in tunnel design in regards to temperature loads. From the investigation, it is determined that the design temperature range was within CSA S6, however CSA S6 underestimates the temperature gradient effect in the walls and slabs of the tunnel under study.Key words: road tunnels, thermal loads, heat transfer analysis, numerical modelling, long-term monitoring, CSA S6.Actuellement, il y a un manque de dispositions de conception directes au niveau des codes structurels et de la litterature qui aborde la determination des temperatures dans les structures de tunnel et ainsi, c'est pratique courante que les concepteurs aient recours aux codes des ponts. L'objectif principal de ce travail est d'etudier la repartition de la temperature dans les tunnels de route en beton en raison de la temperature ambiante. Dans ce contexte, les repartitions de temperature du <> a Calgary en Alberta sont etudiees utilisant la modelisation numerique et les donnees de temperature du tunnel provenant du suivi a long terme. Le but global est d'evaluer les resultats de l'analyse numerique et les donnees de capteur avec les dispositions des codes structurelles canadiennes actuelles considerees dans la conception de tunnel en lien avec les charges de temperature. A partir de l'examen, il est determine que les variations de temperature de conception etaient dans les limites de la norme S6 de la CSA, cependant la norme S6 de la CSA sous-estime l'effet de gradient de temperature dans les murs et les dalles du tunnel a l'etude. [Traduit par la Redaction]Mots-cles : tunnels routiers, charges thermiques, analyse du transfert thermique, modelisation numerique, suivi a long terme, norme S6 de la CSA.<br />IntroductionThermal loads are considered in the design of many types of structures including buildings, dams, bridges, and tunnels. Determining the thermal load is a complex problem since it depends on [...]

Details

Language :
English
ISSN :
03151468
Volume :
45
Issue :
12
Database :
Gale General OneFile
Journal :
Canadian Journal of Civil Engineering
Publication Type :
Academic Journal
Accession number :
edsgcl.564127939
Full Text :
https://doi.org/10.1139/cjce-2017-0039