【Objectif】La technologie de stockage d'énergie par air comprimé (CAES) est l'une des technologies clés pour atténuer les fluctuations des énergies renouvelables et soutenir la réalisation des objectifs "double carbone". La réponse thermo-mécanique et la stabilité à long terme des réservoirs souterrains soumis à des cycles fréquents de charge et décharge constituent un enjeu majeur de sécurité. 【Méthode】Sur la base du projet d'un réservoir de 30 000 m³ dans le comté de Zhangbei, un modèle numérique couplant champs thermique, mécanique et dégâts a été établi. Le modèle, développé sur la plateforme COMSOL Multiphysics, prend en compte le comportement thermodynamique non idéal de l'air haute pression, l'adoucissement des dommages du béton basé sur l'énergie de rupture, l'effet de renforcement des armatures, ainsi que la réduction mécanique de la zone endommagée de la roche environnante (EDZ). Il simule de manière systématique le fonctionnement de la chambre sous un cycle typique de 8 h de charge - 4 h de maintien en pression - 4 h de décharge - 8 h de maintien en pression. 【Résultats】Les résultats montrent de fortes fluctuations de température dans la chambre (-30,68 à 70,18 ℃), l'apparition de fissures dans le revêtement en béton à basse pression interne (environ 1,9 MPa) évoluant vers une distribution équidistante annulaire avec l'augmentation de la pression ; une concentration de contraintes dans les armatures aux zones de fissuration, supportant efficacement les efforts de traction et assurant un travail synergique avec le béton ; la roche environnante supporte environ 97,7 % de la pression interne, avec une rigidité affectant significativement les contraintes du revêtement et la convergence de la chambre ; la zone plastique de la roche se développe notablement en phase de charge, en particulier au sommet et au fond de la chambre, montrant des déformations irréversibles. 【Conclusion】Cette étude révèle le mécanisme de travail synergique et l'évolution des dommages de la structure composite acier-béton armé-roche sous charges cycliques, fournissant une base théorique pour l'optimisation de la conception et l'évaluation de la sécurité des chambres CAES.

Stockage d'énergie par air comprimé;Chambre de revêtement;Couplage thermo-mécanique;Évolution des dommages;Fissuration du béton