低温环境下含表面裂隙硬岩温度场及冻胀演化过程分析

发布时间：2017-10-13 06:37

  本文关键词：低温环境下含表面裂隙硬岩温度场及冻胀演化过程分析

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【摘要】：寒区含表面裂隙硬岩与大气连通,易受外界低温环境引起裂隙内部水分凝结,造成裂隙带附近形成温度场突变,进而随水冰相变产生冻胀力,二者随着冻结活动处于动态演化之中,涉及到温度场、渗流场及应力场等多场问题。目前的研究大多依据数值模拟结果,描述裂隙岩体温度场、应力场分布特征及规律,考虑从基础理论解析计算角度,探究低温环境下裂隙岩体温度场、冻胀力演化规律鲜有报道。针对含表面裂隙硬岩在低温环境下发生的冻结现象,从传热学理论、相变理论、弹塑性力学及断裂力学理论等多角度出发,探讨随着冻结深入含表面裂隙硬岩内部温度场及冻胀荷载演化过程,提出对应解析表达式,引入多场耦合数值程序Comsol-Multiphysics进行数值模拟验证,结果表明,文中提出的温度场及冻胀荷载演化解析表达式与数值模拟结果具有较好吻合度,可满足对含表面裂隙半无限板模型温度场、应力场演化过程分析,对于裂隙岩体在低温环境下温度场、应力场演化及热-力耦合分析具有较好借鉴价值。
【作者单位】： 西安科技大学建筑与土木工程学院;
【关键词】： 表面裂隙 温度场 冻胀力 冰水相变 Comsol-Multiphysics程序
【基金】：国家自然科学基金(No.41302228,No.41272340) 中国博士后科学基金特别资助项目(No.2014T70931),中国博士后科学基金面上资助项目(No.2013M532070) 陕西省博士后科学基金面上资助项目(No.2014051)~~
【分类号】：TU45
【正文快照】： This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(41302228,41272340),China Postdoctoral Science Foundation Funded Project(2014T70931,2013M532070)and Shaanxi Postdoctoral Science Foundation Funded Project(2014051).1引言岩体受物理

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本文编号：1023385