热力耦合作用对桩及桩间土拱效应的影响研究

发布时间：2024-04-26 02:38

　　为研究负温对桩侧应力及桩间土拱效应的影响,通过FLAC^3D软件模拟热力耦合作用下新型排桩冻结法中桩间土拱效应的变化及温度效应下的桩间距,并根据巴霍尔金单排管冻结稳态温度场解析解,建立冻结壁平均温度区域解。研究结果表明:桩土接触面的应力分量τ_xy近似线性变化,应力分量σ_x近似均匀分布,温度降低对应力分量τ_xy的分布影响较小,但对应力分量σ_x的影响较大;负温使桩间距发生变化,且整体平均应力的分布也更加均匀化;通过与巴霍尔金解析解对比,证明单排管冻结温度场模型的可行性,在此基础上建立的单排管冻结壁平均温度区域解,其与数值模拟结果相差不超过1℃,计算误差满足工程要求;随着冻结时间的增加,单排管冻结壁温度场呈抛物线形式降低。

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【部分图文】：

图1模型边界约束条件

取单位厚度的桩土体为研究对象,桩后土体为10倍桩侧宽度,桩间净距为3倍桩正面宽度[3-4],模型左右两侧采用y方向约束,桩体固定,并将模型外边界设置为绝热条件,边界约束条件见图1。模型共划分12096个网格单元,18669个网格节点,桩土接触面的内摩擦角与黏聚力取相邻土体内摩....

图2不同冻结时间下温度场云图

根据图5～6对比发现,随着冻结时间的增加,负温对σx应力的影响较大,当冻结时间为30,90,150,210d时,应力分量σx增长倍数分别为1.05～1.1,1.18～1.23,1.25～1.3,1.27～1.36,但应力分量τxy变化较小,这是由于温度降低使得土体冻胀力增加,而....

图3不同冻结时间下平均应力云图

图2不同冻结时间下温度场云图图4桩后端承拱受力

图4桩后端承拱受力

图3不同冻结时间下平均应力云图图5x方向应力分量σx

本文编号：3964583