冻土水热耦合方程及数值模拟研究

发布时间：2017-08-19 09:01

  本文关键词：冻土水热耦合方程及数值模拟研究

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【摘要】：路基冻胀融沉是多年冻土区路基的主要病害。冻胀融沉病害与土体水分迁移以及温度变化密切相关,而冻土温度变化和水分迁移又会相互影响。基于非饱和土渗流和热传导理论,建立冻土水热耦合问题的联合求解微分方程;然后采用COMSOL Multi-physics软件进行二次开发,实现冻土温度场和水分场全耦合数值模拟;进而将数值模拟结果与土柱冻结和融化实验的结果进行对比,验证水热耦合数值模拟模型的有效性;最后以青海省玛多县地区路基为例,研究多年冻土路基中温度场与水分场的分布和变化规律。
【作者单位】： 北京交通大学土木建筑工程学院;多年冻土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室青海研究观测基地;
【关键词】： 冻土 水热耦合 非饱和土 冻胀融沉 路基
【基金】：科技部973项目(2012CB026104) 国家自然科学基金项目(51109003,41271072)
【分类号】：TU445
【正文快照】： 0引言多年冻土区路基易在辐射、蒸发、降水等环境因素作用下诱发不均匀沉降、冻胀融沉等病害。这些冻土病害大多和土体中水分迁移以及相变有关。冻土水分迁移和相变是一个水热耦合问题:1水分迁移会导致土体热参数发生显著变化[1-2],且冻融状态的土体热参数也有较大差异[1],这

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本文编号：699804