摘要：地下多层洞室是压气储能(CAES)工程的关键环节,其优化设计对提高压气储能工程的效率至关重要,而大多数压气储能工程的洞室优化模型只考虑强度指标,未考虑经济性指标。本文采用有限元方法模拟了高温高压作用下的CAES多层洞室,计算了各层的应力场和应变场(通过试验验证了εθ_(max)出现在衬砌层的顶部),并论证了衬砌层εθ_(max)受结构参数的影响较小,以及预应力衬砌的必要性。预应力衬砌洞室的数值计算结果表明,施加预应力可以有效地减小εθ_(max),提高CAES预应力衬砌洞室的稳定性。建立了一种新的CAES预应力内衬洞室的多目标优化模型,该模型考虑了安全性(最小化预应力以满足其强度条件)和经济性(最小化洞室表面积以降低施工成本)。计算结果表明,多目标优化模型比单目标优化模型(仅考虑强度指标)更安全、更经济地获得CAES多层洞室结构。