高寒地区涵洞路基多场耦合的非线性分析

发布时间：2018-01-12 06:15

  本文关键词：高寒地区涵洞路基多场耦合的非线性分析　出处：《铁道工程学报》2015年07期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：研究目的:为保证高寒地区路基的稳定性,本文运用渗流理论、传热学及冻土力学理论,建立温度场、渗流场耦合问题的分析模型及控制方程,采用伽辽金法推导出该问题的三维有限元分析计算模式。结合工程实例,用本文的方法对暖季涵洞过水情况下渗流对涵洞及路基温度场的影响进行数值计算,从而研究渗流对涵洞及涵洞路基稳定性的影响,对保证路基的稳定性及安全性有着重要的意义。研究结论:通过研究得出:(1)渗流对涵洞及设有涵洞的路基温度场的影响较大,渗流对涵洞中心的影响稍大于对涵洞两侧的影响,并会加深路基土的季节融化深度;(2)在渗流区,路基冻胀范围和冻胀程度会变大,在一定程度上会影响路基的安全性;(3)本研究成果对科研及设计人员认识路基温度场特性及渗流对路基稳定的影响具有指导意义,可对高寒地区工程建设提供一定的理论依据。
[Abstract]:Research objective: in order to ensure the stability of roadbed in high and cold region, this paper uses seepage theory, heat transfer theory and frozen soil mechanics theory to set up the analysis model and control equation of the coupling problem of temperature field and percolation field. The three-dimensional finite element analysis model of the problem is deduced by Galerkin method. The influence of seepage on the temperature field of culvert and subgrade is calculated by using the method of this paper. The influence of seepage on the stability of culvert and subgrade is studied. It is of great significance to ensure the stability and safety of subgrade. The conclusion of the study is that the seepage flow of the subgrade has a great influence on the temperature field of culvert and roadbed with culvert. The influence of seepage on culvert center is slightly greater than that on both sides of culvert and will deepen the seasonal melting depth of subgrade soil. 2) in seepage zone, the range and degree of frost heave of roadbed will become larger, which will affect the safety of roadbed to a certain extent; 3) the results of this study have a guiding significance for scientific research and designers to understand the characteristics of subgrade temperature field and the influence of seepage on roadbed stability, and can provide certain theoretical basis for engineering construction in alpine and cold regions.
【作者单位】： 兰州交通大学;
【基金】：国家自然基金项目(50678076) 国家自然基金项目(51168030) 国家十一五科技发展支撑计划重点项目(2006BAC07B02)
【分类号】：U416.168;U449
【正文快照】： 1奋皆甚 鹏}0灥灥25%,}0辨}灥贴S±面积的22.4%⑴。由于冻土对温度的极敏感性及其地球上多年冻土分布面积广阔,全球多年冻土面破坏的不可逆性,同时考虑全球气候变暧,在高温冻土 区修筑工程构筑物并保证路基稳定性是重大的科技难 TTm-AT题。与以往沿用的被动保护冻土的措施

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1413039