冻土地区桥梁桩基回冻期间的工作性态分析

发布时间：2021-06-28 15:30

　　随着我国经济的发展以及西部大开发战略的实施,从我国冻土的分布情况来看,冻土地区的施工将更加频繁,然而对于冻土地区的施工研究缺比较少,至今,我国在冻土地区高速列车少之又少,这将大大削减西部大开发战略的实施进度,因此,非常有必要研究冻土地区的施工及设计,本文将研究桩基在整个回冻期间的工作性态变化,进一步完善冻土地区的施工和设计。本文所做的主要工作有以下几方面。首先,根据当前对冻土地区桩基的研究情况,确立自己要研究的方向“分析桩基在回冻期间的工作性态”,根据所要研究的内容,掌握了解有关的理论;其次,以试验场的桩基为工程背景,运用有限元软件进行桩土温度场数值模拟计算,并将模拟结果与实测数据进行对比分析,确定了合理的的模拟参数。在此基础上,研究本工程的温度场,进一步将桩土热模型转为结构模型,把热模型中的温度场作为体荷载施加到结构模型中进行求解,从而提取桩基内节点沿径向和深度方向的应力;最后,确定混凝土在持续低温养护下的抗拉抗压公式,并计算出混凝土自身的强度发展的数据,将模型中的应力数据与混凝土的自身强度发展数据汇总,利用Origin绘制两者的时程曲线图,比较分析桩基混凝土的工作性态,并分析其原因... 

【文章来源】：石家庄铁道大学河北省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

冻土类型及分布图

图 2-1 钻孔灌注桩混凝土温度随时问的变化曲线的是桩周围混凝土的温度，由于直接与冻土接触，桩量不足且传热速率较快，使得呈现下降趋势，桩周围1 中的传热阶段、回冻阶段、热平衡阶段部分。的基本理论研究热量传递规律的学科[37]，形成于 19 世纪，可以计历程。热分析遵循热力学第一定律，热力学第一定律表式的能量进行转化时，能量总值保持恒定”。传热方式以三种方式进行，分别是热传导、热对流、热辐射，过这三种基本形式[38]。实际工程中的热量传递过程可

示建立的有限元桩土热模型合理。本文选取这六个位置进行分析，选取另外两个土层进行监测是为了防止桩身混凝土和桩周冻土温度场的随机性，以保证模型的准确定，这六个点的温度传感器布设位置立面图如图3-1，实测数据如表3-5。表 3-4 监测点的实测温度（℃）天数/d 桩基 1 桩基 3 桩基 5 冻土 2 冻土 4 冻土 60 5.15 5.52 4.91 -3.00 -3.00 -3.001 3.91 3.87 3.62 -1.01 -1.12 -0.982 2.82 2.91 2.88 -0.18 -0.29 -0.234 1.64 1.69 1.62 1.16 1.26 1.257 0.74 0.84 0.63 0.32 0.44 0.3310 -0.12 0.07 -0.25 -0.21 -0.17 -0.1815 -1.08 -0.93 -0.97 -0.68 -0.48 -0.5920 -1.46 -1.22 -1.38 -0.97 -0.92 -0.8330 -1.74 -1.51 -1.65 -1.43 -1.35 -1.2640 -1.99 -1.84 -1.91 -1.66 -1.58 -1.4950 -2.15 -2.03 -2.14 -1.86 -1.75 -1.7460 -2.27 -2.21 -2.33 -2.02 -1.91 -1.9570 -2.38 -2.35 -2.5 -2.19 -2.08 -2.1880 -2.49 -2.58 -2.66 -2.37 -2.26 -2.3390 -2.66 -2.72 -2.81 -2.54 -2.43 -2.51图 3-1 温度传感器布置立面图0 m5.2 m2.0 m7.8 m11 m桩基土层线测点 1,2测点 3,4测点 5,6

【参考文献】：
期刊论文
[1]冻土强度研究的现状分析[J]. 齐吉琳,党博翔,徐国方,吴伟,郭雪鸾.  北京建筑大学学报. 2016(03)
[2]高纬度低海拔岛状多年冻土地区桥梁钻孔灌注桩回冻的研究[J]. 宇德忠,程培峰,季成,崔志刚.  公路交通科技. 2016(04)
[3]辅助性胶凝材料对混合水泥水化和耐久性的影响:化学与物理原理（英文）[J]. Harald JUSTNES.  硅酸盐学报. 2015(10)
[4]SBAS-InSAR技术监测青藏高原季节性冻土形变[J]. 李珊珊,李志伟,胡俊,孙倩,俞晓莹.  地球物理学报. 2013(05)
[5]多年冻土桩基础土体温度场数值分析[J]. 陈学敏,陈伟华,徐学燕,于皓琳.  黑龙江电力. 2013(02)
[6]西北地区负温混凝土冻融耐久性试验性能研究[J]. 周茗如,张豪杰,卢长来,沈宇,刘元珍,罗兴周.  混凝土. 2012(05)
[7]混凝土早期受冻临界强度与冻害的预防[J]. 费毓.  民营科技. 2010(08)
[8]超大体积混凝土温度裂缝产生机理分析与抗裂控制新对策[J]. 江昔平,王社良,段述信,孙烨.  混凝土. 2007(12)
[9]冻胀融沉的分析与防范[J]. 董燕,笱松平.  西部探矿工程. 2007(08)
[10]多年冻土地区不同入模温度下桩基温度场数值分析[J]. 李小和,杨永平,魏庆朝.  北京交通大学学报. 2005(01)

博士论文
[1]土和冻土的动态力学性能及本构模型研究[D]. 贺月香.北京理工大学 2014
[2]基于水化度的混凝土温度与应力研究[D]. 马跃峰.河海大学 2006

硕士论文
[1]恒负温与变负温下混凝土强度研究及早期强度计算公式优化[D]. 段运.兰州交通大学 2016
[2]大体积混凝土温度应力有限元仿真分析及温度智能监控研究[D]. 王宇.天津大学 2016
[3]-10℃条件下负温混凝土抗冻临界强度及早期成熟度研究[D]. 李艳.石家庄铁道大学 2015
[4]多年冻土地区钻孔灌注桩早期承载能力增长规律研究[D]. 张守国.长安大学 2013
[5]大体积混凝土早期水化热温度场有限元分析[D]. 曹树星.西南大学 2013
[6]大体积混凝土刚度变化时温度应力及配筋分析[D]. 逯跃林.长安大学 2012
[7]负温混凝土抗冻临界强度与微观结构的研究[D]. 刘宇.沈阳建筑大学 2011
[8]多年冻土地区钻孔灌注桩回冻过程承载力分析[D]. 刘秀.东北林业大学 2007
[9]多年冻土地区单桩承载特性研究[D]. 刘雨.东南大学 2005
[10]多年冻土地区钻孔灌注桩的有限元分析[D]. 朱德举.东北林业大学 2004



本文编号：3254580