深季节冻土区涵洞热状况分析

发布时间：2018-08-14 17:23

【摘要】：为分析深季节冻土区涵洞对路基及其下地基热状况的影响,建立了涵洞温度场计算模型,基于已有的试验涵洞监测数据,对比分析了所建模型的可靠性,再在该模型基础上,通过改变材料参数和模型尺寸,进行不同情况下的数值计算。结果表明:模拟季节冻土区涵洞温度场时,需要充分考虑热对流效果,忽略填土热对流效果是不合适的,考虑热对流效果的模型在定性和定量上均与现场监测情况一致;在季节性冻土区涵洞设计工作中,应该采取一些积极措施避免或减少对流传热对涵底冻深发展的影响;涵底最大冻结深度随着含水量呈三段式的变化规律:随其增大先减小,后减小速度变缓甚至冻深略有增加,最后又趋于减小;寒区涵洞内径的尺寸对涵底冻结深度方面的影响较大,而净高对涵底冻结深度方面的影响很小,可以不考虑。
[Abstract]:In order to analyze the influence of culverts on the thermal condition of subgrade and its underlying foundation in deep season permafrost region, the calculation model of temperature field of culverts is established. Based on the existing monitoring data of test culverts, the reliability of the model is compared and analyzed. On the basis of the model, the numerical calculation under different conditions is carried out by changing material parameters and model size. The results show that when simulating the temperature field of culvert in seasonal frozen soil area, it is necessary to consider the effect of thermal convection adequately, and it is inappropriate to neglect the effect of thermal convection of filling soil. The influence of convective heat transfer on the development of frozen depth at the bottom of culvert is studied. The maximum frozen depth at the bottom of culvert varies in three stages with water content: first decreases with the increase of water content, then decreases slowly and even increases slightly with the increase of frozen depth, and finally decreases; the dimension of culvert diameter in cold area has a greater influence on the frozen depth at the bottom of culvert, while the net height has a greater influence on the fro The influence of degree is very small, it can not be considered.
【作者单位】： 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室;土木工程与力学学院;中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(41071045) 铁道部科技研究开发计划项目(Z2012-062) 冻土工程国家重点实验室自主立项课题(SKLFSE-ZY-15)
【分类号】：U449

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2183572