青藏铁路高温细粒多年冻土路堤变形试验研究

通过对青藏铁路高温细粒多年冻土区试验段路堤温度场和变形的监测，分析了路堤阳坡、阴坡不同部位土体的融化和冻结深度随时间的变化规律以及路堤、地基在一个完整的冻融循环过程中的变形特征。研究表明：铁路路堤修建后，多年冻土天然上限发生上移：路堤阳坡、阴坡出现差异变形；路堤顶面所表现出的冻胀变形是由地基土冻胀变形引起的，路堤本体并未发生冻胀变形；大气降水对路堤变形特征产生重要影响。最后，对如何减小路堤变形提出了建议。     

青藏铁路通风路基三维温度场的数值分析

通过瞬态温度场的导热微分方程,采用伽辽金法推导出温度场的三维有限元公式,建立了通风路基温度场的三维计算模型。对青藏铁路在年平均气温为-4.3℃,地表年平均温度为-1℃的路段应用通风路基,预测未来50年气温上升2.6℃的情况下,对路基的三维温度场进行了数值计算,并和普通填土路基温度场进行了对比分析,为设计、施工部门提供理论参考。     

多年冻土地区路基温度场分布的探讨

基于多年冻土地区多边界条件瞬态路堤温度场的有限元计算,结合工程实际,从空间及时间的角度分析了沥青面层路堤温度场分布的非对称性,以及随着路堤高度和路堤走向变化的特点,并指出其分布特点对工程的影响,对工程具有重要的指导意义。     

青藏铁路多年冻土上限勘察及工程意义

分析影响青藏铁路多年冻土上限的因素；根据青藏铁路的勘察经验，介绍如何在实地快速而准确地判定多年冻土上限；分析多年冻土上限的变化对工程的影响，以及对各类工程设计中所采取的措施。     

青藏高原多年冻土区铁路加筋路堤的变形特征研究

在青藏铁路某冻土路段设计了加筋试验和无加筋试验两种方案,对该路段冻土路堤和地基的温度、沉降变形、水平位移等进行较全面的监测,分析了加筋和无加筋冻土路堤的地温变化和变形特征。结果表明,由于加筋后土体的受力更均匀,采用土工格栅的加筋路堤土体的变形比未加筋路堤土体的变形更均匀,加筋后的路堤本体变形协调能力增强,大大提高了路堤土体抗纵向裂缝的能力。     

青藏铁路多年冻土区隧道工程施工关键技术

依据青藏高原多年冻土区铁路修筑工程实践,总结在青藏高原特殊条件下修筑高原隧道的施工关键技术,为今后高原多年冻土区其它隧道工程的施工提供参考。     

对青藏铁路多年冻土区路基施工的认识

通过对青藏铁路多年冻土区路基施工特点的分析，提出对青藏铁路多年冻土区路基施工的认识。指出解决多年冻土，是青藏铁路施工成败的根本。     

多年冻土对青藏铁路房建工程的影响及对策

冻土对工程施工将产生重大影响 ,尤其对房屋建筑这种保暖结构 ,多年冻土对其危害更大。因此 ,随着青藏铁路的开工 ,认识研究冻土 ,提出相应对策有着实际的工程意义。1　冻土的分类及组成　　 (1)冻土的定义 :凡是含水的松散岩土和土体 ,当其温度处于零度或负温时 ,其中水分转变为结晶状态 (即使一部分 )且胶结了松散的固体颗粒 ,则称为冻土 (岩 )。(2 )冻土的组成 :冻土是复杂的四相体系 ,其基本成分是固体矿物颗粒、粘塑性的冰包裹体、液相水 (未冻水和强结合水 )和气态包裹体 (水气和空气 )。(3)冻土的分类 :根据在地层中天然状态存在的时…     

多年冻土地区挡墙结构温度场模拟分析研究

在多年冻土地区修建铁路路基,打破了原来天然地表与外界的热力平衡,地下温度场将重新分布,可能引起多年冻土区冻土退化,从而影响路基的稳定性.本文基于多年东突地区的路基温度场的数值模拟计算分析以及远期的预测,为该地区的工程设计及施工提供可以借鉴的资料.     

多年冻土区片石通风路堤施工方法的探讨

青藏铁路格拉段有近一半通过多年冻土区,其中部分路基在设计中采用片石通风路堤,文章结合现场实践,对多年冻土区片石通风路堤的施工方法进行总结,目的在于积累和探讨多年冻土区路基中片石通风路堤的施工经验。     

多年冻土区铁路保温路基变形特征研究

冻土具有极为特殊的工程地质性质,修建其上的路基将不可避免地发生变形,甚至是破坏。为保证道路畅通,冻土路基在满足热稳定性要求的同时,道路路基的变形也必须满足设计规范要求。基于青藏铁路北麓河保温路基的地温、变形监测资料,分析路基地温、变形特征及其相互关系。研究结果表明,冻土路基的变形和其下地温场状况密切相关,地温场状况及其变化控制和决定着冻土路基变形场的状况。多年冻土地温升高产生的冻土压缩变形是导致保温路基持续较大变形的主要原因之一,在冻土路基变形研究中不可忽略。而冻土融化产生的变形是冻土路基变形的主要因素。基于实际监测数据分析结果,考虑到温度对多年冻土地区土体力学性质的强烈决定作用,建立冻土路基热弹塑性融沉压缩本构模型,进行温度场和变形场的单向耦合分析。计算结果表明,当该地区年平均温度较低、在路基高度较小的情况下,铁路保温路基的变形较小。相反,在该地区年平均温度较高,路基高度也较大的情况下,冻土路基的变形较大,这也和监测结果相符合。     

有限元方法分析影响加筋路堤效果的几个因素

加筋路堤是在路堤或地基的适当位置加入具有抗拉能力的土工合成材料而组成的土工结构物 ,如果加筋能有效工作 ,将会极大地提高路堤的稳定性。本文用有限元的方法分析了软土层厚度、加筋模量、加筋层数及位置、加筋—土界面强度、地基强度和施工速度等影响加筋效果的主要因素     

桐柏电站混凝土基础水化热温度场有限元分析

 基于考虑温度和化学反应物浓度对化学反应速率影响的混凝土水泥水化反应放热模型，编制二维混凝土水化热温度场有限元分析程序。该程序通过控制各单元对整体刚度矩阵及整体荷载矢量列阵的贡献模拟大体积混凝土分层浇注时温度场的变化。根据单元参与组集情况对计算机内存实行动态分配，不但提高计算效率又可避免常规做法导致的整体刚度矩阵病态。将该程序用于桐柏抽水蓄能电站大体积混凝土基础的施工期温度场分析。计算结果表明，该方法能较好地反应混凝土施工期温度场的变化，同现场实测数据吻合较好。     

桐柏电站混凝土基础水化热温度场有限元分析

基于考虑温度和化学反应物浓度对化学反应速率影响的混凝土水泥水化反应放热模型,编制二维混凝土水化热温度场有限元分析程序。该程序通过控制各单元对整体刚度矩阵及整体荷载矢量列阵的贡献模拟大体积混凝土分层浇注时温度场的变化。根据单元参与组集情况对计算机内存实行动态分配,不但提高计算效率又可避免常规做法导致的整体刚度矩阵病态。将该程序用于桐柏抽水蓄能电站大体积混凝土基础的施工期温度场分析。计算结果表明,该方法能较好地反应混凝土施工期温度场的变化,同现场实测数据吻合较好。     

多年冻土区道碴结构铁路路基室内试验研究

介绍了青藏高原多年冻土区道碴结构铁路路基的室内模型试验研究结果。分析了模型路基典型部位的温度随时间的变化情况及整个路基中典型断面在最低负温、最高正温和融化期结束时的温度场特征。通过对不同周期内对应时刻温度场的对比分析表明 :在路基表面 ,温度分布不对称 ;随着时间的推移 ,路基土体的温度有明显的降低 ,最大融化深度在逐渐减小 ,这说明在环境温度较低、路基高度较高的情况下 ,道碴路基结构是一种能维持路基下冻土稳定的路基结构形式 ,但在考虑全球升温及高温冻土条件下 ,还需要采取其它保护冻土措施     

多年冻土区公路路基阴阳坡温度及变形差异分析

 基于青康公路阴阳坡效应显著路段——K369路段路基的地温、变形监测资料,研究路堤内阴阳坡温度场差异及其对冻土路堤变形以及路堤稳定性的影响,分析路基地温、变形特征及其相互关系。研究结果表明：(1) 冻土路基在横断面上的差异沉降变形和其下地温场分布的不对称状况密切相关,地温场状况及其变化控制和决定着冻土路基变形场的状况;(2) 坡向不同而引起的太阳辐射差异是造成阴阳坡热交换不对称的根本原因,也是造成路基横向差异沉降的根本原因;(3) 路基变形的发展较地温的发展有一个相对滞后的响应,这决定了路基最大沉降并不是发生在最大融化深度的时间。对有差异沉降的路基来说,阴阳坡两侧路基发生最大沉降的时间也不一致,阳坡一侧达到最大沉降的时间要滞后于阴坡。这种差异变形会随着时间加剧,最终导致路基纵向裂缝的发育进而严重影响路基的稳定性。     

基于热应力有限元的砌体结构温度裂缝分析

砌体结构的墙体裂缝危害结构安全及房屋使用功能。简单介绍了热应力有限元方法。并以此为基础,计算了砌体结构顶层墙体及屋面板在温度荷载作用下的整体应力分布及结构形变,分析了砌体结构在温度应力作用下裂缝形成原因。通过分析可为砌体结构温度裂缝防治提供依据。     

基于遮阳理论冻土区路基及周边冻土表面辐射分析

 冻土区路基各表面间太阳辐射的差异引起路基发生横向非均匀变形。目前所采用的基于太阳入射角的分析方法,未能充分考虑到冻土区高路基遮阳效应对周边冻土的影响,特别是在对路基坡脚附近冻土分析时与实际工况存在很大的偏差。基于太阳辐射强度和路基影子轨迹随时间的变化规律,提出利用遮阳理论分析路基表面太阳辐射的分析方法。通过对比K. Y. Kondratyev关于倾斜面接收太阳辐射的描述和工程实测数据,验证遮阳理论分析方法的正确性。基于遮阳理论提出直射率概念,并获得路基表面温度计算的经验方程。分析表明,冻土区路基各表面的太阳辐射之间存在明显的差异,其差异性与路基走向、坡度等影响因素密切相关。对于坡度较大的高路基,路基的遮阳效应也会引起路基周边冻土表面出现明显的非均匀太阳辐射,表现为越靠近路基坡脚辐射量越小,阴坡坡脚处辐射量小于阳坡坡脚处辐射量,这种太阳辐射的非均匀分布在路基的稳定性分析中应予以考虑。     

多年冻土路基热稳定性的有限元分析

利用ANSYS有限元软件,引入附面层原理,对高纬度多年冻土区沥青路面下路基温度场进行模拟。研究结果表明:运营30年,各深度处的年平均地温发生着具有一定规律的升高,且变化的幅度也随着深度的增加而衰减;路表下浅层温度场变化幅度最大,深层温度场变化幅度越来越小;随时间和气温的逐年增长,冻土人为上限逐年下移,将严重影响路基的热稳定性。     

钢-混凝土混合结构考虑温度荷载的有限元分析

分析了钢-混凝土混合结构在温度荷载作用下的实际工作状态,推导了混合节点中混凝土柱与钢梁中的自约束应力和外约束应力计算公式,采用三维有限元数值可视化模拟,研究了三种温度荷载工况下节点的应力分布状态。研究结果表明,由于节点构造的影响使得钢梁与混凝土柱中的温度应力无法释放,在节点区域出现了较大的应力集中现象。工程设计中应充分考虑温度应力对混合节点的不利影响,采取对混凝土柱端附加钢板箍进行加强或将钢梁底板上的锚固螺栓孔开成长圆孔的方法消除温度应力,防止混凝土柱开裂。