冻土热过程模型研究

冻土热过程模型研究

一、冻土热过程的模型研究(论文文献综述)

朱林楠[1](1979)在《冻土热过程的模型研究》文中提出 冻土作为地质体存在在宇宙中,融化和冻结过程极为复杂:一方面它接受太阳及宇宙的热辐射,也接受来自地球内部的热能,还与近地层的大气进行热量交换和质量交换(水分的蒸发、凝结及降水);另一方面又有水的固-液相的转换,地下水渗流过程的对流换热,以及气态、液态水分在温差、密度差和毛细吸附作用下的重分布。当冻土表面有耐寒植被复盖时,还有生物化学过程的水-热作用参与等。即使按照冻土学的古典理论,把融冻过程中的冻土体看作是静态的,即仅仅是固-液相的转换,仍然不能得到封闭的分析解。若在人为作用下,比如修筑路堤,开挖基槽等使上部边界的几何形状有了凹凸时,所得到的计算公式近似程度就更差了。

董鹤[2](2020)在《巴丹吉林沙漠冻结期土壤水变化与地下水的关系研究》文中认为巴丹吉林沙漠是我国第二大沙漠,含有上百个湖泊,同时也分布有高大的沙山,吸引着国内外学者的研究兴趣。沙漠位于干旱气候区,多年平均降水量不足100 mm,而潜在蒸发量超过1200 mm,只有依靠地下水的持续排泄才能维持湖泊的存在。巴丹吉林沙漠的多年平均气温为10?C左右,属于季节性冻土区,冻结期从当年12月下旬持续到次年3月上旬。前人在研究地下水浅埋区的季节性冻土时,一般认为冻结期土壤水的冻结作用会增加毛细吸力,导致地下水向上运移损失,从而引起地下水位的下降。巴丹吉林沙漠的湖边也存在地下水浅埋区,现有观测资料表明,其地下水位在冻结期并不下降,反而有所上升。本论文主要针对这个不符合常规的现象开展研究。本论文的研究地点为巴丹吉林沙漠的苏木吉林湖区。课题组在这个地点布置有观测站,安装了自动气象站、湖水监测探头以及湖岸地下水观测井和土壤水动态监测系统。本次研究收集到观测站2016-2017年的气象数据、土壤水动态数据、地下水埋深数据以及湖水位数据。根据观测结果,确定土壤水的冻结期为2016年12月中旬至2017年2月中旬,季节性冻土的最大冻结深度为33 cm,远小于同纬度地区的平均最大冻结深度。本研究利用SHAW程序,建立垂向一维饱和—非饱和带水汽运移、相变和热运移的耦合数值模型,模拟分析了观测站土壤水冻融过程及其与地下水的关系。模拟结果表明,冻结期单位面积土壤水分增加量为0.64 cm,在封闭条件下可导致地下水下降5 cm。这说明实测地下水位的上升是由湖泊周边外来补给造成的。通过不同地下水埋深条件的土壤冻融过程模拟,发现冻结吸水引起地下水变化的极限埋深为85 cm。采用IPCC提出的2081-2100年气温变化与CO2趋势,模拟了RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0、RCP8.5四种气候情景下的周期性土壤冻融过程,预测2100年观测站的平均冻融期将分别缩短为53天、49天、47天和34天,而平均最大冻结深度将分别减小为31.0 cm、28.3 cm、26.9 cm和20.6 cm。本论文从一个新的角度认识了巴丹吉林沙漠冻结期土壤水变化与地下水的关系,可作为进一步研究的参考依据。

吴瑾[3](2016)在《川藏铁路季节性粗颗粒冻土直剪试验研究》文中提出受川藏地区地理条件限制,川藏铁路在修建时必然需要穿越大量以新都桥为代表的高海拔寒区富水坡麓、河床和沟槽季节性冻土地区,根据已有的研究资料和观测结果表明,这类坡洪积物冻土边坡在季节冻融作用下会发生缓慢滑移或流动,这种变形特性对铁路路堑边坡的设计、施工以及安全运营都会产生不利影响。目前,川藏铁路的修建已迫在眉睫,必须尽快对新都桥地区富水坡麓粗颗粒季节性冻土工程特性展开研究。得到的研究成果将为川藏铁路在高海拔寒区富水坡麓中的勘查设计方法提供理论支持,对其余类似冻土区段中的参数选取、选线等具有重要的指导和借鉴意义。由于新都桥地区以坡洪积粗颗粒冻土为主,按照土工试验要求制作出的试验试件较大,因此在进行物理力学试验时不能按照常规的试验方法进行,需要加工一套特制的适用于粗颗粒冻土物理力学参数的试验装置。设计采用直径30cm,高20cm的直剪试验盒,壁厚1cm的钢筒制作,加载系统采用液压千斤顶。本文通过室内剪切试验,研究了5mm、10mm、20mm、30mm粒径的角砾土和圆砾土分别在天然、饱和、天然冻融、饱和冻融条件下的抗剪强度。处理并分析对比数据,得出了该类土含水率、冻融、粒径、土质等条件对抗剪强度的影响。本文研究得到了含水率、冻融、粒径、土质对新都桥地区季节性粗颗粒冻土抗剪强度的影响规律:含水率增大时,粗颗粒土的抗剪强度将会减小;粒径增大时,土体中粗颗粒成分增加,使得土的抗剪强度增大;土体经过冻融过后,由于土中细粒土的冻胀性,削弱了粗粒土试样的剪切强度,因此冻融后的土体的抗剪强度要比未冻融土样的抗剪强度低;同等条件下,圆砾土的抗剪强度总是要比角砾土的抗剪强度大。

赵秀云[4](2011)在《多年冻土地区桩基温度场及其调控效果数值模拟》文中指出冻土是一种对气候和环境变化极为敏感的不稳定地质体,其物理、化学性质和工程特性除了与土颗粒的矿物成分、密度和含水量等因素有关外,还与土中含冰量和冻土的温度状态密切相关。在气候变化和人为扰动等外界因素影响下,导致一定范围内冻土层的温度场发生变化,进而对冻土地区工程建筑物的稳定性及耐久性产生不可忽视的影响。因此,本文针对冻土温度状况对建筑工程性质的影响,分别对施工扰动和气候条件变化影响下冻土地区桩基温度变化进行了研究,提出了施工期间及后期养护不同的温度调控措施,并对其调控效果及影响因素进行了数值模拟。文章首先运用有限元模型验证了天然状态下地温状态数值模拟的正确性,得到了天然状态下土体随时间变化的温度分布场。并在此基础上进行了以下几方面的研究:(1)分析了施工扰动对桩基周围冻土温度场的影响,模拟了桩基水化热过程,并着重对通冷冻液人工制冷措施加快桩基周围土体回冻效果进行研究;(2)考虑气候升温变化对冻土桩基温度场的影响,对不同冻土类型、土质参数以及不同升温率对冻土的最大融化深度和地温状况的敏感性进行探讨和分析;(3)针对基于气候变化产生的冻土退化,提出了热棒和人工冻结两种不同的温度调控技术,并利用有限元对其调控效果进行了数值模拟;(4)采用有限元优化分析方法,利用冻土地基实测温度数据对温度场计算中的物理参数——导热系数进行了反演分析。通过对施工扰动和气候变化影响下的冻土地区桩基温度场进行数值模拟,主要得到以下结论:(1)采用大气实测回归温度和“附面层”原理对天然地基温度场进行有限元数值模拟的方法是可以满足工程计算精度要求;(2)对于冷冻液温度调控措施,在冷冻管横截面积相同情况下,不同布置方案的冷却效果不同,采用多管布设冷却效果较好;(3)不同升温率、冻土类型、土质条件下,冻土的最大融化深度及其对气候变化的敏感性不同;(4)验证热棒技术和人工冷冻技术在冻土地区桩基温度调控中是可行的,且两者的调控效果不同,宜根据施工条件及外部环境因素进行选择;(5)提出了地基土质材料的导热系数反演分析方法,并验证了其可行性和实用性,对冻土地区工程建设有一定的理论实用价值。

朱林楠[5](1981)在《深井人工冻结壁温度场分析》文中认为 一、冻结壁的温度场 在任意深度平面上,取两个冷冻钻孔所构成的扇形区域(图1),竖井的掘进半径为r0,冷冻钻孔的布置半径为r2,钻孔的间距均匀且等于l。如果不考虑天然地温梯度的影响,则冷冻过程可视为平面中心对称问题。按冻结壁形成发育过程分为两个阶段,即交圈阶段和连续扩展阶段。

林卓栋[6](2020)在《西藏那曲多年冻土区公路边坡冻融稳定性及影响因素研究》文中提出冻融失稳破坏是高原多年冻土地区公路边坡一种常见的病害,在长期往复的冻融循环作用下,边坡土体抗剪参数强度降低,其稳定性也随之变差,对于百年大计的公路工程,公路边坡的长期稳定性是确保其正常服役的重要因素。本文以西藏那曲地区的一级公路为依托,研究成果可为多年冻土地区公路后期养护工作提供一定工程参考和借鉴意义。本文通过模拟多年冻土区公路边坡的温度场得出融化期的融化深度,以此为基础研究了冻融循环作用下公路边坡的安全系数变化规律。研究了长期冻融循环作用下公路边坡安全系数变化规律,预测了50年后公路边坡的稳定性情况。研究了含水率、路基高度等因素对融化期公路边坡稳定性的影响,得出相应的影响规律。主要研究内容及成果如下:1.采用FLAC3D软件对公路边坡的融化期和冻结期的温度场进行模拟,得出融化期各月份下的融化深度。根据所得融化深度,建立模型对边坡的融化区和冻结区进行分区计算,得出了在一个冻融循环周期内边坡稳定性安全系数变化的规律,确定了边坡稳定性最不利月份。2.研究了长期冻融循环作用对边坡稳定性安全系数的影响。基于之前学者对多年冻土地区的边坡土体在长期冻融循环作用下抗剪强度参数影响规律的研究,结合本文实际工况,建模计算了该公路边坡在长期冻融循环作用下安全系数的变化。采用MATLAB软件拟合了边坡安全系数随冻融循环次数变化的经验公式,预测了该公路在50年后的边坡稳定性安全系数。结果表明公路边坡安全系数在长期冻融循环作用下减小,有失稳破坏的可能性。3.研究了在融化过程中,路基填土初始含水率、路基高度对多年冻土地区公路边坡稳定性影响。研究路基填土初始含水率对土体抗剪强度参数的影响规律,对不同初始含水率下公路边坡的安全系数进行计算;通过计算不同路基高度下边坡温度场,得出相应融化深度,进而计算各路基高度下边坡的安全系数。得出路基填土初始含水率、路基高度与边坡安全系数的关系。结果显示,路基高度对边坡安全系数的影响最大,在养护过程中应着重对路基高度较高段进行整治。

李明霞[7](2008)在《秦沈客运专线涵洞洞顶填土冻胀机理和处理措施研究》文中认为秦沈客运专线涵洞路基出现了一系列的冻胀问题,并已经危害或将危害到路基的稳定性和安全性。探究季节冻土地区路基冻胀机理,并寻求合理有效的处理措施是维系秦沈客运专线和其他季节冻土地区铁路正常运营的重要保证之一。本文首先结合秦沈客运专线的实际,通过现场调查、收集各种相关资料等方法,初步分析了季节冻土地区路基冻害的形成机理。其次采用有限元分析方法,对季节冻土地区含保温夹层的路基温度场进行了数值模拟。通过建立十个不同的路基有限元计算模型,对保温板的合理厚度、长度和铺设位置进行了分析。在对计算结果和和季节冻土冻深变化进行分析比较的基础上,得出在季节冻土区铺设保温材料对路基面下冻土具有明显的保护效果,并总结出解决秦沈客运专线涵洞路基冻胀问题、铺设保温板的合理方法。最后,根据工程经验和计算结果,提出了预防和整治路基冻害的若干措施和建议,同时也给出了使保温材料保温隔热性能充分发挥时应注意的问题。

张万辉,秦添[8](2016)在《多年冻土区天然温度场数值模拟及验证分析》文中研究表明本文首先介绍了考虑相变的数理控制方程的推导过程,其中对相变的处理方法进行了详细的理论说明及公式推导,然后对多年冻土区的天然温度场进行了数值模拟,包括模型的建立、材料参数的确定、初始值和边界条件的确定、子步的确定等,最后将模拟的多年冻土区天然温度场与实测值进行了对比,验证了模拟的正确性,为今后多年冻土区温度场的相关研究奠定了基础。

李兴[9](2014)在《寒区冷却路基参数优化及冷却效果分析》文中进行了进一步梳理冻土是一种特殊的土体,其对外界气候条件的变化以及人类的工程活动相当敏感。随着全球气候变暖,以及人类工程活动在多年冻土区日益频繁,冻土原有的热平衡受到破坏,伴随而来的就是冻土区工程病害的发生。对于我国冻土分布广泛的青藏高原地区,路基工程的开展面临着许多困难,路基铺设于冻土上,位于路基下方的冻土因热平衡失调导致冻土上限下降而造成路基的不均匀沉降,是造成冻土区路基遭到破坏的主要原因,如何降低路基工程对多年冻土的影响成了一个研究课题。为此,学者提出了新的冷却路基结构,这种结构能够通过在路基中埋设水箱,利用水箱中储存的水进行热交换,来实现冻土与路基外界之间的热平衡,从而达到保护冻土的目的,但未就有关参数提供参考值。针对这一问题,采用有限元软件ANSYS对这种路基结构的有关参数进行参数优化,首先在一个气温条件下,初步分析水层厚度与埋设位置对冷却效果的影响,并与普通路基进行对比,在此基础上进一步分析不同气温条件、水层厚度、埋设位置之间的关系。主要结论如下:①相对于普通路基,设置水层的路基在长期使用的过程当中,具有明显的保护路基下冻土的作用。②对于任何一种水层厚度和埋设位置的组合,在长期使用的过程当中,随着外界气温的增加,冻土上限会逐渐下移,但相对于通路基而言,冻土上限的下降速度比较缓慢,这也说明了这种路基结构形式对保护冻土起到非常积极的作用。③水层厚度和水层在路基中的埋设位置这两个参数对冷却效果有着直接的影响,水层厚度越大、水层在路基中埋设的位置越浅,冷却效果就越明显。但这两个参数对冷却效果的影响也是有差异的,水层厚度对于冷却效果的影响相对于水层在路基中的埋设位置要大。④得到了水层厚度、埋设位置、气温条件之间的关系曲线,并从曲线中分析得知:要达到较好的冷却效果,相同埋设位置所需的水层厚度随着年平均气温的升高而增大,当气温升高时,水层厚度增大值与其埋设位置也存在一定的关系,水层在路基中设置的位置越浅,所需增加的厚度逐渐减小;在气候变暖的背景下,使用年限越长,所需要的水层厚度越大;当年平均气温相同时,要达到较好的冷却效果,所需的水层厚度随着埋设位置加深而增大,随着水层埋设位置由深变浅,所需增加的厚度逐渐减小。

童伯良[10](1979)在《从第三届国际冻土会议看普通冻土学的成就和动向》文中研究指明 1978年7月10日至13日在加拿大阿尔伯达省埃德蒙顿市举行了第三届国际冻土会议。参加会议的有加拿大、美国、日本、法国、英国、挪威、丹麦、西德、阿根廷、苏联等十四国。我国应邀参加了这次会议,在会上宣读了四篇论文。会议期间共宣读了150篇论文,其中综叙性的有七篇,论述普通冻土的论文有119篇,有关工程冻土的论文有31篇。在119篇普通冻土的论文中有关区域冻土的论文有20篇,冻土现象14篇,冻土勘测方法16篇,冻土区的生态及植被6篇,冻土层的热物理14篇,冻土的物理和化学性质14篇和冻土力学性质22篇。本文只对普通冻土学方面的论文作一简介。

二、冻土热过程的模型研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、冻土热过程的模型研究(论文提纲范文)

(2)巴丹吉林沙漠冻结期土壤水变化与地下水的关系研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 季节性冻土区水文过程
        1.2.2 冻土水热耦合模型
        1.2.3 巴丹吉林沙漠及其包气带水
    1.3 研究内容
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 研究区概况
    2.1 地理位置和地形地貌
    2.2 气候特征
    2.3 区域水文地质特征
第3章 观测方法及数据
    3.1 苏木吉林南湖气象及水文监测
        3.1.1 苏木吉林南湖概况
        3.1.2 气象站及其数据
        3.1.3 湖水位及水温动态
    3.2 湖岸地下水监测
        3.2.1 观测井布置及其监测方法
        3.2.2 地下水动态
    3.3 包气带水热变化监测
        3.3.1 监测剖面布置
        3.3.2 温度变化特征
        3.3.3 含水率变化特征
    3.4 关于水热动态现象的初步分析
        3.4.1 周期现象
        3.4.2 冻结深度问题
        3.4.3 关于湖岸水循环的概念模型
第4章 基于SHAW的季节性冻土模拟方法
    4.1 SHAW程序及常规算法
    4.2 孔隙水相变的处理方法
        4.2.1 水分运移方程
        4.2.2 气体运移方程
    4.3 大气-土壤界面过程的处理
    4.4 BDK1 剖面模型设计
    4.5 参数率定
第5章 土壤冻融过程的情景模拟
    5.1 冻结深度随时间变化的特征
        5.1.1 实测情景模拟重现结果
        5.1.2 不同下边界情景的敏感性分析
    5.2 含水量与含冰量变化特征
    5.3 冻结层与地下水交换量
    5.4 冻结作用响应气候变化的初步分析
第6章 结论和建议
    6.1 主要结论
    6.2 建议
致谢
参考文献
附录

(3)川藏铁路季节性粗颗粒冻土直剪试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容、研究方法及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术路线
第2章 剪切试验设备及设计理论
    2.1 剪切试验设备
        2.1.1 设备组成介绍
        2.1.2 设计理论
    2.2 配置参数及标定
        2.2.1 参数
        2.2.2 标定
第3章 仪器试用及可行性分析
    3.1 仪器试用
    3.2 设备的可行性分析
第4章 剪切试验
    4.1 土样的制备
        4.1.1 制样前的准备工作
        4.1.2 制备土样
        4.1.3 土样饱和
        4.1.4 土样的冻结、融化
    4.2 直接剪切试验
第5章 直剪试验数据的处理及分析
    5.1 数据处理
    5.2 剪切试验数据的分析
        5.2.1 同一粒径不同含水率条件下抗剪强度的变化规律
        5.2.2 同一粒径非冻结条件和冻融条件下抗剪强度的变化规律
        5.2.3 同一含水率未冻融条件下不同粒径土的抗剪强度变化规律
        5.2.4 同一含水率冻融条件下不同粒径土的抗剪强度变化
        5.2.5 同一工况条件下角砾土与圆砾土的抗剪强度的区别
    5.3 小结
第6章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

(4)多年冻土地区桩基温度场及其调控效果数值模拟(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景、目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 多年冻土地区桩基温度场研究现状
        1.2.2 冻土地基温度场有限元分析方法研究现状
        1.2.3 物理参数反分析研究现状
    1.3 本文研究内容
第二章 多年冻土地区天然地表条件下地温状态数值模拟与模型验证
    2.1 多年冻土地区地温状况影响因素概述
        2.1.1 外部因素
        2.1.2 大气与多年冻土层间热交换关系因素
        2.1.3 地层自身因素
    2.2 天然状况下多年冻土地区地温状况数值模拟
        2.2.1 模型建立
        2.2.2 模型验证
        2.2.3 模拟结果分析
    2.3 讨论
    2.4 本章小结
第三章 施工期间冻土地基温度场变化及调控效果有限元分析
    3.1 引言
    3.2 混凝土水化热计算
        3.2.1 水泥水化热的计算方法
        3.2.2 水泥水化放热曲线的确定
    3.3 桩基施工期间冻土地基温度场变化及调控效果有限元分析
        3.3.1 基于地层人工冻结的温度调控技术
        3.3.2 模型的建立
        3.3.3 边界条件和初始条件
        3.3.4 有限元计算结果分析
    3.4 本章小结
第四章 气候变暖对多年冻土地区冻土温度状况的影响
    4.1 引言
    4.2 模型的建立
        4.2.1 物理模型
        4.2.2 数学模型
        4.2.3 边界条件
        4.2.4 初始条件
        4.2.5 数值计算方法
    4.3 计算结果及分析
        4.3.1 气候变暖对最大季节融化深度的影响
        4.3.2 气候变暖对冻土地温状况的影响
    4.4 本章小结
第五章 桥梁桩基冻土地基温度场调控有限元分析
    5.1 引言
    5.2 桩基温度调控基本原理和技术方案设计
        5.2.1 基于工质蒸发-冷凝(热棒)的温度调控技术
        5.2.2 基于地层人工冻结的温度调控技术
    5.3 热棒桩基温度调控技术有限元分析
        5.3.1 热棒桩基模型
        5.3.2 边界条件和初始条件
        5.3.3 计算结果及分析
    5.4 人工冻结技术用于桩基温度调控有限元分析
        5.4.1 人工冻结桩基温度模型
        5.4.2 边界条件和初始条件
        5.4.3 计算结果及分析
    5.5 讨论
    5.6 本章小结
第六章 基于优化设计的材料导热系数反分析
    6.1 引言
    6.2 温度场反分析方法的研究现状
    6.3 基于有限元的材料物理力学参数反分析方法
        6.3.1 反演理论的研究现状
        6.3.2 反分析基本理论
        6.3.3 有限元优化分析方法
    6.4 天然场地土层导热系数反分析
    6.5 本章小结
主要结论与进一步研究建议
    主要结论
    进一步研究建议
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(6)西藏那曲多年冻土区公路边坡冻融稳定性及影响因素研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状及问题
        1.2.2 国内研究现状及问题
    1.3 本文研究内容和技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线图
第二章 热力学基本原理与强度折减法
    2.1 FLAC3D软件介绍
        2.1.1 FLAC3D的特点
        2.1.2 FLAC3D的计算原理
        2.1.3 FLAC3D的不足
    2.2 热力学基本理论
        2.2.1 温度场基本原理
        2.2.2 FLAC3D热力学模块
    2.3 基于FLAC3D的强度折减法
        2.3.1 强度折减法简介
        2.3.2 强度折减法的基本原理
        2.3.3 强度折减法边坡失稳判据
    2.4 本章小结
第三章 多年冻土地区公路边坡温度场模拟
    3.1 工程概况
        3.1.1 地质情况
        3.1.2 水文地质条件
        3.1.3 气象特征
    3.2 土体参数与计算模型的确定
        3.2.1 计算模型的建立
        3.2.2 土体材料参数的确定
    3.3 热学边界条件的确定
        3.3.1 附面层原理
        3.3.2 边界条件确定
    3.4 网格划分
    3.5 边坡在一个冻融循环周期内温度场计算结果
    3.6 本章小结
第四章 一个冻融循环周期内多年冻土地区公路边坡稳定性分析
    4.1 模型建立及土体参数选取
        4.1.1 计算模型建立
        4.1.2 边界条件的确定
        4.1.3 土体本构关系选取
        4.1.4 土体参数的选取
    4.2 网格划分
    4.3 初始地应力平衡
    4.4 计算结果分析
        4.4.1 边坡安全系数计算结果分析
        4.4.2 边坡融化期稳定性计算结果分析
    4.5 本章小结
第五章 长期冻融循环对多年冻土地区公路边坡稳定性影响
    5.1 长期冻融循环作用对冻土公路边坡影响机理
    5.2 长期冻融循环作用下公路边坡抗剪强度参数指标变化
    5.3 公路边坡在长期冻融循环作用下边坡稳定性变化规律
        5.3.1 不同冻融循环次数下边坡位移情况
        5.3.2 不同冻融循环次数下边坡塑性应变情况
        5.3.3 不同冻融循环次数下边坡应力情况
    5.4 长期冻融循环作用下边坡稳定性安全系数变化
    5.5 本章小结
第六章 多年冻土地区公路边坡稳定性影响因素研究
    6.1 多年冻土地区边坡稳定性影响因素综述
    6.2 路基初始含水率对边坡稳定性的影响
    6.3 路基高度对边坡稳定性的影响
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
在学期间发表的论文和取得的学术成果

(7)秦沈客运专线涵洞洞顶填土冻胀机理和处理措施研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 冻土地区路基的研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 保温板在冻土路基工程中的应用
    1.4 本论文的研究内容及方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
2 秦沈客运专线路基冻害调查及分析
    2.1 秦沈客运专线设计概况及标准要求
        2.1.1 路基面形状、填料标准
        2.1.2 涵洞设计
        2.1.3 轨道平顺度要求
    2.2 沿线气象资料及土体中温度场
    2.3 秦沈客运专线涵洞路基冻害分布
    2.4 冻胀情况分析及结论
        2.4.1 气候条件
        2.4.2 土质条件
        2.4.3 工程类型
        2.4.4 结论
    2.5 本章小结
3 涵洞路基冻害分析及处理措施研究
    3.1 冻害分类
        3.1.1 路基冻害分类
        3.1.2 秦沈客运专线的冻害分类
    3.2 冻害形成机理初步分析
    3.3 常用的防治冻害的措施
    3.4 东北地区既有铁路冻害整治措施
4 涵洞路基温度场计算有限元理论
    4.1 微分方程的等效积分形式
    4.2 加权余量法
    4.3 热传导方程的有限元解法
    4.4 涵洞路基温度计算方法
        4.4.1 温度场控制方程
        4.4.2 附面层原理及边界条件
5 秦沈客运专线涵洞路基温度场数值计算及结果分析
    5.1 计算模型的建立
        5.1.1 保温材料及土体特性参数
        5.1.2 基本假设
        5.1.3 计算区域及模型介绍
    5.2 有限元计算
        5.2.1 计算步骤
        5.2.2 边界条件及初始条件
    5.3 计算结果分析
        5.3.1 保温板铺设位置分析
        5.3.2 保温层铺设厚度分析
        5.3.3 保温材料铺设长度分析
    5.4 土体温度沿深度变化分析
    5.5 本章小结
6 结论与建议
    6.1 主要结论
    6.2 建议
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(8)多年冻土区天然温度场数值模拟及验证分析(论文提纲范文)

一、前言
二、冻融过程温度变化的数学模型
    1. 未考虑相变的数理控制方程
    2. 考虑相变的数理控制方程
三、模型及材料参数
四、初始值和边界条件
    1. 初始值的确定方法
    2. 导热问题常见边界条件
    3. 模型中的初始值和边界条件
五、多年冻土区天然温度场计算
    1. 数值模型验证
六、结论

(9)寒区冷却路基参数优化及冷却效果分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内外冻土地区温度场研究概况
        1.3.2 多年冻土地区主要工程问题和防治措施
    1.4 本文研究内容和方法
        1.4.1 含水箱冷却路基结构介绍
        1.4.2 研究主要内容
第二章 高原多年冻土地区路基温度场影响因素
    2.1 外部气候条件
        2.1.1 太阳辐射与气温
        2.1.2 降水、积雪与蒸发
        2.1.3 风速与风向
    2.2 冻土的内在因素
        2.2.1 多年冻土的平面分布
        2.2.2 多年冻土天然上限
        2.2.3 地下含冰量和含水量
        2.2.4 土质类型
    2.3 高原多年冻土地区公路工程特点
        2.3.1 路基填料
        2.3.2 路面性状
        2.3.3 路基断面
        2.3.4 路基高度
        2.3.5 路线走向
    2.4 本章小结
第三章 有限元方程的提出及模型的建立
    3.1 热传递的基本方式
        3.1.1 对流换热
        3.1.2 辐射换热
        3.1.3 热传导
    3.2 二维非稳态温度场有限元方程
    3.3 伴有相变的二维非稳态温度场有限元方程
    3.4 模型的建立
    3.5 模型热物理参数的确定
        3.5.1 焓值的确定
        3.5.2 导热系数的确定
        3.5.3 模型热物理参数表
    3.6 边界条件和初始条件的确定
        3.6.1 边界条件的确定
        3.6.2 初始条件的确定
    3.7 本章小结
第四章 冷却效果分析与参数优化
    4.1 冷却效果分析
    4.2 参数优化分析
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
在学期间发表的论文和取得的学术成果

(10)从第三届国际冻土会议看普通冻土学的成就和动向(论文提纲范文)

一、区域冻土研究
二、冻土现象
三、冻土层热学
四、冻土的物理性质和化学性质
    1. 氟塑料;2.AЭPOCИЛ;3.Na-蒙脱土;
    4. Ca-高岭土,5.2.5%蛋白质溶液;6.冰屑,
    7. 有吸附水层的,8.有吸附水层的Ca-高岭土。
五、冻土野外勘测方法

四、冻土热过程的模型研究(论文参考文献)

  • [1]冻土热过程的模型研究[J]. 朱林楠. 冰川冻土, 1979(02)
  • [2]巴丹吉林沙漠冻结期土壤水变化与地下水的关系研究[D]. 董鹤. 中国地质大学(北京), 2020(09)
  • [3]川藏铁路季节性粗颗粒冻土直剪试验研究[D]. 吴瑾. 西南交通大学, 2016(02)
  • [4]多年冻土地区桩基温度场及其调控效果数值模拟[D]. 赵秀云. 长安大学, 2011(04)
  • [5]深井人工冻结壁温度场分析[J]. 朱林楠. 冰川冻土, 1981(04)
  • [6]西藏那曲多年冻土区公路边坡冻融稳定性及影响因素研究[D]. 林卓栋. 重庆交通大学, 2020(01)
  • [7]秦沈客运专线涵洞洞顶填土冻胀机理和处理措施研究[D]. 李明霞. 北京交通大学, 2008(08)
  • [8]多年冻土区天然温度场数值模拟及验证分析[J]. 张万辉,秦添. 中国水运(下半月), 2016(06)
  • [9]寒区冷却路基参数优化及冷却效果分析[D]. 李兴. 重庆交通大学, 2014(04)
  • [10]从第三届国际冻土会议看普通冻土学的成就和动向[J]. 童伯良. 冰川冻土, 1979(01)

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冻土热过程模型研究
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