一、论法向冻胀力与压板面积的关系 (法向冻胀力边界效应之一)（论文文献综述）
童长江,俞崇云[1]（1982）在《论法向冻胀力与压板面积的关系 (法向冻胀力边界效应之一)》文中进行了进一步梳理人们对土冻结时作用于基础底板上的法向冻胀力已经研究了几十年,提出了许多试验数据。例如,B·○·奥尔洛夫测得法向冻胀力的最大值为50—60公斤/平方厘米（基底面积为200平方厘米）;木下城一取得的最大值为47公斤/平方厘米（基底面积为113.1平方厘米）;潘纳的试验结果为18.6公斤/平方厘米（基底面积为>30.6平方厘米）;我国测得的数据为11公斤/平方厘米（基底面积为2,500平方厘米）及59.9
赵再昆[2]（2019）在《黄土冻胀特性和法向冻胀力试验研究》文中认为我国季节性冻土地区广阔,占国土面积的53.5%,季节性冻土地区广泛地分布着黄土。黄土地区冻胀问题复杂且影响因素较多,可分为内因和外因两个方面。其中,内因包括土的颗粒级配、矿物成分、含盐量、含水量和干密度等。外因包括外部荷载、环境温度、周围水分补给条件等。土的冻胀量被约束的越多,则土冻结时对建筑物作用的法向冻胀力就越大。在地基、路基、隧道、涵洞等工程中,黄土的法向冻胀力会导致结构出现不同程度的变形和开裂甚至造成结构破坏。有鉴于此,本文进行了黄土冻胀特性和法向冻胀力等基础研究工作。对不同含水量、密度试验土样分别施加不同荷载进行了冻胀特性试验研究。对不同含水量、密度试样土样进行了不同冻结温度下的法向冻胀力试验研究。通过冻胀特性试验研究,揭示黄土冻胀率与土体含水量、密度、荷载的关系。土样施加较小上部荷载时,冻胀率与自然状态下冻胀率相比,减小幅度较大。荷载继续增加,荷载增量对冻胀的抑制效果降低。随着荷载增加,冻胀率呈指数形式递减。自由冻胀状态下,黄土样冻胀率随干密度的变化较大。施加荷载后,黄土样冻胀率随干密度的变化较小。土样含水量越大,其冻胀率随干密度的变化越大。对于相同密度土样,在同一荷载作用下,土样含水量和冻胀率近似呈线性关系。含水量增大,冻胀率增大。在荷载水平较高时,随着含水量增大冻胀率增大,但相较于自由冻胀,增加幅度显著降低。黄土地区的冻胀影响因素中,荷载对冻胀影响最大,含水量次之,干密度最小。进一步对不同含水量和不同干密度土样在不同荷载下的试验结果进行拟合,得到综合考虑含水量、干密度、荷载影响的冻胀预报模型。通过对比分析,验证了模型的合理性。通过对不同含水量、不同干密度试验土样分别在不同土温下的法向冻胀力试验研究,揭示出黄土法向冻胀力与土体含水量、干密度、温度的关系密切。土温较高时,随着冻结温度降低,法向冻胀力增幅较大。土温继续降低,法向冻胀力增幅减小。土样的初始含水量和干密度较大,土温降低时法向冻胀力增加幅度更大。土温不变的情况下,土样存在最小含水量,低于该含水量,土样冻结变形受到抑制时不产生法向冻胀力。随着土样初始含水量增大,土样法向冻胀力增加速率变大。含水量和温度一定的土样,干密度越大,法向冻胀力增加速率越大。黄土地区的法向冻胀力影响因素中,干密度对法向冻胀力影响最大,含水量次之,土温最小。进一步拟合试验结果,得到综合考虑含水量、干密度、土温影响的法向冻胀力模型。
肖旻[3]（2018）在《开放系统混凝土衬砌输水渠道冻胀破坏力学模型及应用》文中研究指明水是生命之源,生产之要,生态之基,是人类赖以生存的基础,尤其在中国北方旱寒地区,水资源在工农业和社会经济发展中更是有着极其重要的意义。为了调和用水供需矛盾,实现水资源的高效、合理配置,提升水利现代化水平,促进区域经济与社会的可持续发展,我国各大灌区续建配套、节水改造工程及南水北调等长距离跨流域调水工程正持续推进,其中主要的输水设施为混凝土衬砌渠道。但寒区衬砌渠道在冬季由于渠道基土的冻胀极易发生破坏,影响渠道安全运行及工程效益的发挥,开放系统条件下即当地下水浅埋时渠道基土冻胀对衬砌渠道的危害尤其严重。地下水浅埋的衬砌渠道在山区和平原较多见,如新疆塔里木灌区、甘肃白银引黄灌区下游及河西走廊内陆河流域中下游地区均建有大量高地下水位衬砌渠道,此类渠道是渠系工程施工、运行和管理中的难工地段与瓶颈渠段,需要更多地加以关注。目前的渠道防冻工程设计多依赖工程经验与定性认识,且没有充分考虑地下水迁移与补给的影响,因而有必要提出更加合理可靠且简便实用的定量设计方法。本研究以北方旱寒地区开放系统条件下的混凝土衬砌渠道为研究对象,通过合理的基本假设,综合应用冻土力学、材料力学及弹性地基梁理论等学科的理论与方法,构建渠道衬砌结构冻胀破坏力学分析的基本框架,进而对多种不同类型衬砌渠道建立了冻胀破坏力学模型,并提出相应的冻胀破坏判断准则,以期为寒区衬砌渠道防冻设计及相关防冻工程措施的实施提供技术指导与理论依据。主要研究内容与结果介绍如下:（1）假定渠基冻土为服从Winkler假设的弹性地基,结合冻土冻胀力、冻胀强度以及地下水埋深三者之间的函数关系,提出一种开放系统条件下渠道衬砌所承受的法向冻胀力分布的计算方法,并综合材料力学与冻土力学理论构建了渠道衬砌结构冻胀破坏力学分析的基本框架。在此基础上,分别对现浇与预制混凝土衬砌梯形渠道及曲线形断面衬砌渠道建立了冻胀破坏力学模型,并提出了相应的冻胀破坏判断准则。（2）结合相关力学理论与现场试验成果,推导了地下水浅埋时渠道基土冻胀强度与冻结深度的计算公式,并得到现浇梯形渠道衬砌最大截面弯矩与最易破坏截面位置的解析表达式。从整体与局部两个层次定量分析冻胀力分布的不均匀性,为寒区工程抗冻性能评价及断面优化提供了新的定量指标,并由此揭示宽浅式梯形渠道冻胀适应性能良好的原因。结合原型观测结果进行了验证,并对可能的误差来源及改进措施进行了讨论。（3）考虑冻土冻胀变形的正交各向异性推导出一种开放系统条件下渠道衬砌所承受的切向冻胀力分布的计算方法。把负温条件下发生冻缩的渠道衬砌板（单宽）视为受一维切向约束的均匀收缩矩形梁,推导了冻缩应力表达式。基于此建立了大型梯形渠道衬砌的冻胀破坏力学模型并提出相应的冻胀破坏判断准则。通过建立包含阴坡、阳坡和渠底各衬砌板承受的所有外力约束和板间相互作用力为未知量的联合方程组,实现了梯形渠道冻胀破坏力学模型的一体化求解。（4）对目前普遍采用但仅适用于地基沉降问题的弹性地基梁理论进行改进,使相关方法能应用于北方冻土区广泛存在的地基冻胀问题。通过建立和求解衬砌板冻胀变形的挠曲线微分方程,获得衬砌结构各截面内力与挠度的解析表达式,并提出基于衬砌法向冻胀位移的梯形渠道衬砌结构冻胀破坏判断准则。以新疆塔里木灌区某梯形渠道为原型对衬砌板各点冻胀位移进行计算,并与材料力学方法的计算结果及原型观测值进行了对比分析。结果表明,本研究所提出的方法由于考虑了衬砌板与渠基冻土的变形协调即考虑了冻胀力的释放与削减,其计算结果较材料力学方法小,且与观测值更加符合。
郭少昱,魏新,孙丽[4]（2018）在《冻土地区综合管廊法向冻胀力计算探讨》文中研究表明本文介绍了法向冻胀力的概念及国内外几种法向冻胀力的计算方法,对其进行了简要的分析:结合现有研究成果,针对多年冻土地区的城市地下综合管廊结构计算时,由于上层冻深范围内冻土冻胀影响对综合管廊主体结构产生的换算附加荷载的取值给出建议,以期能为类似工程提供参考。
和延年[5]（2019）在《桥梁基础冻胀变形对高速铁路行车安全的影响研究》文中提出随着我国高速铁路网的不断延伸,运营环境日趋复杂,比如东北的高寒冻土区、西北的大风区、西南的高原高地震区以及华北的软土地区等。严寒地区受低温冻胀影响,产生桥梁基础冻胀变形,影响高速行车安全。本文以我国严寒地区设计运营的第一条高速铁路―哈大高铁为背景,研究各冻结条件下土体冻胀变形与基础结构冻胀力以及冻胀变形发展机制,阐明车辆各项动力特性指标随冻结条件与车速的变化规律,提出桥梁基础冻胀变形安全阈值。主要研究内容及结论如下:（1）以高铁沿线广泛分布的粉质黏土为研究对象,在分析冻土参数的基础上,建立多场耦合冻土有限元模型,研究低温冻结过程中相变潜热对冻胀指标的影响以及冻土的出现、发展和演变规律。分析结果显示:在土体冻结过程中,相变潜热是不可忽略的一个重要因素;冻结时长内,土体冻结发展过程可分为三个阶段:温度急剧下降阶段、温度降幅逐渐减小阶段、和趋于平稳阶段;含水率越大,第一阶段持续时间越长。（2）依据土质与冻结条件,建立考虑冻结过程中存在未冻水的桥梁基础冻胀有限元模型。参考哈大高铁沿线实际运营环境,以土体含水率和冻结温度为控制变量,量化土体和桥梁基础结构冻胀变形发展规律。通过参数分析,阐明含水率和冻结温度对冻胀变形和冻胀力的影响。分析结果显示:土体及桥梁基础结构冻胀变形主要出现在竖向;土体受低温荷载作用有限;冻胀变形出现在距地表深度较浅的局部范围内;受桥梁基础结构的影响,靠近基础结构的土体冻胀变形量小于远离基础端;冻土温度随埋深变化呈“指数”分布,承台板对下卧土体具有一定的保温作用,相同埋深处承台底下卧土体温度要高于非承台底部分;承台底板的法向冻胀应力关于承台中线呈对称分布,且应力沿承台横向呈“W”形分布,承台边缘与中部桩基孔处法向冻胀应力较大;温度和含水率作为影响冻胀的两个重要因素,均对土体的冻胀过程产生了明显的影响。冻结深度、土体及桥梁基础结构冻胀变形均随冻结温度呈现出正相关变化,温度越低,冻结深度以及模型整体的变形量越大;受相变潜热的影响,冻结深度随含水率呈现出一定的负相关性;冻结深度未超过承台底埋深时,基础结构冻胀变形量随含水率增大而逐渐增加,但增幅较小,冻结深度超过承台底埋深后,在基底法向冻胀力作用下基础结构冻胀量出现激增。（3）以ANSYS与SIMPACK联合仿真的方法建立高速列车-桥梁耦合振动模型,计算并分析桥梁基础冻胀各工况下列车通过冻胀变形区域时的动力响应,探究车辆各项动力特性指标随冻结条件（冻结温度与含水率）以及车速的变化规律。依据车辆动力特性指标限值（车体竖向加速度）,提出桥梁基础结构冻胀安全阈值。分析结果表明:列车动力响应指标中车体竖向加速度对桥梁基础结构冻胀引起的上抬变形较为敏感,响应在基础冻胀区域有明显增长,峰值大多出现在轨面“折角”变形区域;土体冻结温度变化对基础冻胀引起的车体竖向加速度影响作用较为明确,随地表冻结温度降低,列车通过冻胀变形区域时,车体竖向加速度逐渐增大;冻结深度未超过基底埋深时,相同的冻结温度条件下,含水率越大,列车通过变形区域时的车体竖向加速度越大,但加速度幅值随冻土含水率增幅较小;当冻结深度足够大时,桥梁基础结构在下卧冻土法向冻胀力作用下出现较大冻胀变形,致使车体过桥时竖向加速度出现激增;车体横、竖向加速度均随车速的增加逐渐增大,且车体的竖向加速度随桥墩上抬量的增加而逐渐增大;轮重减载率、脱轨系数与桥墩上抬量及车速改变呈正相关变化,轮对横向水平力随车速的增加而增大,但随桥墩上抬量的变化规律并不明显。基于车体竖向加速度指标限值确定的桥梁基础冻胀变形阈值为14.4 mm。
周有才[6]（1985）在《法向冻胀力与基础底面积关系的分析》文中研究指明关于法向冻胀力与基础底面积关系的研究,目前国外文献中刊载尚少。而在国内,近几年来,一些单位通过室内和现场试验,对此进行了一定的研究。由于各地的土质、温度、水分条件不同或同一条件下基础型式、埋置深度各异,所以法向冻胀力与基础直径（或边长）关系线的斜率、单位法向冻胀力与基础底面积关系曲线的曲率也有
刘鸿绪[7]（1990）在《对土冻结过程中若干冻胀力学问题的商榷》文中研究说明本文对包括冻胀反力、法向冻胀力、切向冻胀力、水平冻胀力以及土的冻胀性分类5个方面有关的25个问题提出了自己的观点。笔者认为,冻胀反力出现在与基侧表面接触的冻土层中而不在冻结界面处,界面的冻胀应力是地基的内力。用基侧土的冻胀变形来推求冻结界面上的冻胀应力不准,因它不属静力学而是冻结过程力学中的问题。在讨论基础板面积与法向冻胀力关系时,必须固定板下冻层厚度。法向冻胀力与冻胀率之间的关系式σ法=aηb中的b应小于1。冻胀量是冻胀率沿冻层厚度的积分,而冻胀力则是在冻结界面平面内沿有效面积中冻胀应力的积分,二者没有直接联系。在抗冻拔验算时桩在不冻层中是受压而不是受拉,其摩阻力不必折减。在冻层融化时的承载力验算中应考虑负摩擦力的作用。当冻胀性土冻结时,先产生水平冻胀压应力,而该压应力逐渐减小,并过渡到冻缩温度拉应力,最后出现地裂缝。土冻胀性越强,裂缝出现得越迟。现有的土冻胀性分类法可分为三大类:（1）以土的冻结敏感性分类,即冻胀可能性分类,该分类比较安全;（2）按冻胀率分类;即冻胀的必然性分类,此法比较现实;（3）按冻胀量分类,该分类法的缺点是它不与土的物理性质及冻结过程力学指标挂勾。由于没有考虑荷载的影响,此法很难用于按容许变形量的基础设计中。
韩杨春[8]（2020）在《冻土区多场耦合效应下锥柱基础承载性能研究》文中研究表明冻土是一种具有独特性质的地基土,广泛分布于我国的东北、西北以及青藏高原等地区,随着这些地区电网工程的建设,越来越多的输电线路杆塔基础工程需要经过冻土区。虽然目前围绕输电线路杆塔基础承载性能的研究十分丰富,但大多针对非冻土地基,专门研究冻土地基杆塔基础承载性能的成果相对较少。因此,本文针对冻土地基特殊的工程地质特性,提出了一种适应冻土环境的输电线路装配式锥柱基础,采用室内模型实验、数值模拟、统计学分析、理论推导等方法,对锥柱基础的承载性能进行了系统研究,取得的主要研究结论与成果如下:（1）为了研究温度场、渗流场、冻土应力场与外力场等多场耦合效应对锥柱基础承载性能的影响,进行了三种冻结温度（-5℃、-10℃与-15℃）及三种加载模式（上拔、水平及上拔+水平）下,共计九组室内模型试验。试验结果表明:多场耦合效应下装配式锥柱基础承载性能良好,结构稳定性较高,但当外力场为上拔+水平加载时,基础的上拔承载性能因水平荷载的影响平均下降了13%,而此时水平承载力平均仅发挥了单独水平加载时极限承载力的28%,说明基础的上拔承载力是影响基础整体承载性能的关键因素。（2）针对锥柱基础的上拔承载性能,基于室内模型试验的结果进行了一系列数值模拟研究。首先对数值模拟的计算参数进行了反演和验证,随后采用反演参数基于三因素三水平正交试验表,设计了三种尺寸因素（基础深宽比、锥柱顶部直径与锥柱底部直径）在三种水平下共计九种尺寸的锥柱基础,并在三种冻结温度下进行了模拟上拔加载。对27组模拟结果进行统计分析,得到的主要结论如下:（1）极差与方差分析的结果均表明,基础尺寸对上拔承载力的影响程度由大到小排序为:基础深宽比λ→锥柱底部直径D→锥柱顶部直径d,但根据F检验的结果,这些尺寸因素均不是显著性影响因素;（2）上拔加载时,冻土地基的破坏模式总体可分为“T”型、“V”型与“U”型三种。当冻结温度为-5℃时,破坏模式还会受到基础尺寸的影响。但当冻结温度达到-10℃或-15℃,不同尺寸基础的破坏模式趋于一致,均呈“U”型破坏;（3）室内模型试验与数值模拟的结果均表明,多场耦合效应对基础上拔承载性能的影响显著。其中,温度场通过水—冰相变改变土体渗流场与应力场,从冻结力、冻胀力及土体物理力学强度三个方面影响基础的承载性能,地基土承载因素的承载顺序为冻结力→侧摩阻力→土体物理力学强度。当冻结温度为-5℃时,冻结力与侧摩阻力的承载作用显著,围绕基础侧面出现圆柱状剪切破坏区;但当冻结温度达到-10℃或-15℃,冻结力与侧摩阻力虽然随之增强,但承载比例显著下降,土体物理力学强度逐渐承担大部分荷载。（3）为了研究锥柱基础上拔荷载—位移曲线特征,采用双曲线模型对数值模拟得到的27条上拔荷载—位移曲线进行归一化拟合分析,从而得到了三种冻结温度在两种保证概率（50%与95%）条件下共计六条锥柱基础上拔荷载—位移预测曲线。进一步分析了预测曲线的拟合参数a和b与冻结温度的关系,并进行了线性拟合,最终建立了考虑冻土温度的冻土区锥柱基础上拔荷载—位移曲线预测公式。（4）为了研究冻土区锥柱基础上拔承载力计算方法,首先对比了土重法、土压力法以及剪切法的异同,确定借鉴剪切法的思想,对数值模拟得到的“U”型滑动面进行剪切力积分,最终基于Kotter半无限水平面散粒体塑性平衡方程和MohrCoulomb准则,提出了冻土区锥柱基础极限上拔承载力计算方法。（5）为了评价装配式锥柱基础的实用性,从基础的结构可靠度与经济效益两方面进行了计算分析。首先基于JC法计算了装配式锥柱基础的结构可靠度,计算结果显示:该型基础在风荷载与冻胀荷载作用下的结构可靠度（3.36与3.40）均满足了电压等级500kV及以下的输电线路杆塔基础的要求（大于3.2）,但并未达到特高压等级输电线路的安全标准（大于3.7）。经济效益上,装配式锥柱基础比现浇混凝土基础造价降低了约12%,时间成本降低了约96%,且在220kV单双回路以及500kV单回路线路中更具成本优势。（6）基于现场试验的结果,对本文提出的上拔荷载—位移曲线预测公式与上拔承载力计算方法进行了验证,结果表明二者准确性较高,不仅适用于输电线路锥柱基础,更可以进一步推广到冻土区输电线路扩底基础的应用中。
曹岩[9]（2009）在《阿拉坦隧道防冻保温技术研究》文中进行了进一步梳理寒冷地区隧道普遍发生衬砌开裂、剥落、挂冰和路面冒水、结冰等病害,大大弱化了隧道的使用功能,严重威胁着行车安全,养护治理都十分困难。随着西部交通基础设施建设的发展,中国的隧道工程已经逐渐向高纬度严寒地区延伸。与以往寒冷地区的隧道相比,这些隧道的规模会更大、技术要求更高,而气候条件却更加恶劣。如何在这些隧道的修建中采取有效措施,以避免冻害现象的发生,是目前隧道工程界亟待解决的问题。本文以阿拉坦隧道为工程依托,依据相似理论,通过自制大型试验模型对阿拉坦隧道进行各种工况下的室内模拟,用试验法得出阿拉坦隧道防冻保温层的材料选择、设防厚度、设防位置等参数,再将试验法所得参数与有限元计算法所得数据进行对比分析,得到与实际工程情况更相符合的保温材料之有关数据,为实际工程设计提供试验依据。另外,本文还结合寒区隧道温度年变化幅度大、周期性往复的实际情况,对保温材料进行反复冻融,测试反复冻融后保温材料的保温性能,得出在寒区隧道应用保温材料作为隧道保温层计算时,取未经反复冻融前的导热系数值即出厂值是安全的。
二、论法向冻胀力与压板面积的关系 (法向冻胀力边界效应之一)（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、论法向冻胀力与压板面积的关系 (法向冻胀力边界效应之一)（论文提纲范文）
（1）论法向冻胀力与压板面积的关系 (法向冻胀力边界效应之一)（论文提纲范文）
| 一、问题提出 |
| 二、实验 |
| 1.野外试验 |
| 2.实验室内试验之一 |
| 3.实验室内试验之二 |
| 三、结果与分析 |
（2）黄土冻胀特性和法向冻胀力试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.21 土体冻胀研究历史概况 |
| 1.22 冻胀量研究现状 |
| 1.23 法向冻胀力研究现状 |
| 1.3 研究目的和内容 |
| 2 冻胀相关理论 |
| 2.1 土冻结的物理过程 |
| 2.2 土中水的成冰机制 |
| 2.3 冻土冷生构造的影响因素 |
| 2.4 冻胀预报模型 |
| 3 试验装置和方案 |
| 3.1 试验装置 |
| 3.11 制冷装置 |
| 3.12 加载装置 |
| 3.13 冻胀量监测装置 |
| 3.14 温度监测装置 |
| 3.15 试样制备 |
| 3.2 冻胀量试验方案 |
| 3.21 试验参数确定 |
| 3.22 试验流程 |
| 3.3 法向冻胀力试验方案 |
| 3.31 试验参数确定 |
| 3.32 试验流程 |
| 4 试验结果分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.11 温度对冻胀的影响 |
| 4.12 竖向荷载对冻胀的影响 |
| 4.13 含水量对冻胀的影响 |
| 4.14 干密度对冻胀的影响 |
| 4.15 密度对冻胀的影响 |
| 4.2 冻胀量试验结果分析 |
| 4.21 冻胀量试验结果 |
| 4.22 荷载对冻胀量影响分析 |
| 4.23 干密度对冻胀量影响分析 |
| 4.24 含水量对冻胀量影响分析 |
| 4.3 法向冻胀力试验结果分析 |
| 4.31 法向冻胀力试验结果 |
| 4.32 冻结温度对法向冻胀力影响分析 |
| 4.33 含水量对法向冻胀力影响分析 |
| 4.34 干密度对法向冻胀力影响分析 |
| 4.4 影响因素显著性分析 |
| 4.41 冻胀量影响因素显著性分析 |
| 4.42 法向冻胀力影响因素显著性分析 |
| 4.5 结语 |
| 5 模型建立及验证 |
| 5.1 冻胀预报模型建立 |
| 5.2 冻胀预报模型验证 |
| 5.21 本文冻胀模型与其他模型对比 |
| 5.22 冻胀预报模型与验证试验实测值对比 |
| 5.3 法向冻胀力模型建立 |
| 5.4 法向冻胀力模型验证 |
| 5.41 本文法向冻胀力模型与其他模型对比 |
| 5.42 法向冻胀力模型与实测值对比 |
| 5.5 结语 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录一 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（3）开放系统混凝土衬砌输水渠道冻胀破坏力学模型及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冻土冻胀理论 |
| 1.2.2 冻土冻胀模型 |
| 1.2.3 混凝土衬砌渠道的冻胀破坏力学分析 |
| 1.2.4 问题的提出 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 开放系统条件下渠道冻胀力学模型的理论与试验基础 |
| 2.1 开放系统条件下的土体冻胀与冻胀力 |
| 2.1.1 开放系统条件下的水分迁移与土体冻胀 |
| 2.1.2 法向冻胀力与切向冻胀力的计算 |
| 2.2 开放系统下的土体冻胀试验 |
| 2.3 Winkler弹性地基假设及地基梁挠曲线微分方程 |
| 2.4 基本假设与计算简图 |
| 2.4.1 基本约定和假设 |
| 2.4.2 计算简图 |
| 2.5 混凝土衬砌渠道冻胀破坏力学分析的基本框架 |
| 2.5.1 开放系统条件下梯形渠道基土冻胀强度沿断面的分布规律 |
| 2.5.2 开放系统条件下梯形渠道基土冻结深度沿断面的分布规律 |
| 2.5.3 开放系统条件下梯形渠道衬砌法向冻胀力沿断面的分布规律 |
| 第三章 开放系统现浇混凝土衬砌梯形渠道的冻胀力学模型 |
| 3.1 现浇混凝土衬砌梯形渠道冻胀破坏力学模型 |
| 3.1.1 模型方程组的建立与求解 |
| 3.1.2 梯形混凝土衬砌渠道衬砌板的内力计算 |
| 3.2 开放系统条件下现浇混凝土衬砌梯形渠道的冻胀不均匀性分析 |
| 3.2.1 梯形渠道衬砌结构整体受冻胀力荷载作用的不均匀性 |
| 3.2.2 梯形渠道衬砌结构局部受冻胀力荷载作用的不均匀性 |
| 3.3 原型渠道计算与结果分析 |
| 3.3.1 原型渠道概况 |
| 3.3.2 渠基土体冻结深度沿渠坡坡面的分布规律 |
| 3.3.3 法向冻胀力沿渠坡坡板的分布规律 |
| 3.3.4 截面弯矩沿渠坡坡板的分布规律与最大弯矩 |
| 3.3.5 原型渠道验证与误差分析 |
| 3.4 开放系统现浇混凝土衬砌梯形渠道衬砌结构的冻害机理 |
| 3.5 结论 |
| 第四章 开放系统预制混凝土衬砌梯形渠道的冻胀破坏力学模型 |
| 4.1 预制混凝土衬砌梯形渠道预制板间相互作用及冻胀破坏类型 |
| 4.2 预制混凝土衬砌梯形渠道的冻胀破坏力学分析 |
| 4.2.1 渠道衬砌结构截面内力的计算公式 |
| 4.2.2 衬砌渠道渠坡衬砌板各截面弯矩和剪力分布规律的简化分析 |
| 4.3 预制混凝土衬砌渠道冻胀破坏判断准则 |
| 4.5 工程算例 |
| 4.6 结论 |
| 第五章 开放系统下曲线形断面混凝土衬砌渠道冻胀力学模型 |
| 5.1 开放系统下曲线形断面衬砌渠道的工程特性及冻胀特征 |
| 5.2 衬砌板法向冻胀力和切向冻结力的计算 |
| 5.2.1 法向冻胀力的计算 |
| 5.2.2 切向冻结力的计算 |
| 5.2.3 模型的通用性 |
| 5.3 冻胀破坏力学模型的求解 |
| 5.3.1 约束反力的计算 |
| 5.3.2 截面内力的计算 |
| 5.4 考虑曲梁曲率影响的截面正应力计算与抗裂验算 |
| 5.4.1 截面正应力计算公式及抗裂验算公式 |
| 5.4.2 结构特征系数的计算 |
| 5.5 工程实例 |
| 5.6 结论 |
| 第六章 考虑双向冻胀与温度应力影响的大型渠道冻胀力学模型 |
| 6.1 开放系统条件下大型混凝土衬砌梯形渠道冻胀特征 |
| 6.2 计算简图 |
| 6.3 衬砌板法向冻胀力和切向冻胀力的计算 |
| 6.3.1 法向冻胀力的计算 |
| 6.3.2 切向冻胀力的计算 |
| 6.4 考虑冻土双向冻胀的渠道冻胀力学模型 |
| 6.4.1 模型方程组的建立与求解 |
| 6.4.2 衬砌板内力计算 |
| 6.5 衬砌板冻缩的温度应力计算及抗裂验算 |
| 6.5.1 衬砌板冻缩的温度应力计算 |
| 6.5.2 抗裂验算 |
| 6.6 工程算例 |
| 6.7 结论 |
| 第七章 考虑冻土与结构相互作用的梯形渠道冻胀破坏弹性地基梁模型 |
| 7.1 考虑冻土与结构相互作用的渠道衬砌冻胀力分布的计算 |
| 7.1.1 渠道基土的自由冻胀量 |
| 7.1.2 考虑冻土与结构相互作用的衬砌冻胀力计算 |
| 7.2 渠道衬砌结构冻胀变形的挠曲线微分方程 |
| 7.2.1 渠道衬砌结构冻胀变形的挠曲线微分方程 |
| 7.2.2 梯形渠道底板冻胀变形的挠曲线微分方程 |
| 7.2.3 梯形渠道坡板冻胀变形的挠曲线微分方程 |
| 7.3 挠曲线微分方程的求解 |
| 7.3.1 渠道底板冻胀变形的挠曲线微分方程求解 |
| 7.3.2 渠道坡板冻胀变形的挠曲线微分方程求解 |
| 7.4 内力计算和冻胀破坏判断准则 |
| 7.4.1 梯形渠道衬砌冻胀内力计算 |
| 7.4.2 梯形渠道衬砌冻胀破坏判断准则 |
| 7.5 工程算例 |
| 7.5.1 研究区域与工程概况 |
| 7.5.2 衬砌冻胀位移的计算与对比分析 |
| 7.5.3 衬砌冻胀变形及稳定性验算 |
| 7.5.4 不同地下水位对衬砌冻胀位移的影响 |
| 7.6 结论 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 存在不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）冻土地区综合管廊法向冻胀力计算探讨（论文提纲范文）
| 1 国内外法向冻胀力计算公式 |
| 1.1 M.Φ.基谢廖夫 |
| 1.2 B.O.奥尔洛夫 |
| 1.3 木下诚一 |
| 1.4 童长江 |
| 1.5 陈肖柏 |
| 1.6 唐树春 |
| 2 冻土地区综合管廊冻胀力计算 |
| 2.1 综合管廊计算的一般规定 |
| 2.2 冻土地区综合管廊计算时对冻胀力的考虑 |
| 3 结论 |
（5）桥梁基础冻胀变形对高速铁路行车安全的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与存在的问题 |
| 1.2.1 冻胀机理及发展规律研究 |
| 1.2.2 基础冻胀作用研究 |
| 1.2.3 基础附加变形对行车安全的影响研究 |
| 1.3 现有研究工作存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 第2章 冻土多场耦合分析 |
| 2.1 冻土的冻胀特性 |
| 2.1.1 冻胀评价指标及冻土分类 |
| 2.1.2 土体冻胀机理 |
| 2.2 土体的冻胀力 |
| 2.2.1 冻胀力的物理本质 |
| 2.2.2 冻胀力的方向 |
| 2.2.3 冻胀力的计算方法 |
| 2.3 土体冻胀的影响因素 |
| 2.4 冻土水分、传热、应力三场的耦合关系 |
| 2.4.1 基本假定 |
| 2.4.2 冻土水热力耦合基本方程 |
| 2.5 ABAQUS热应力耦合分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 天然冻土多场耦合模型分析 |
| 3.1 模型建立 |
| 3.1.1 几何模型及边界条件 |
| 3.1.2 冻土热参数简介与选取 |
| 3.2 模型假定与流程分析 |
| 3.2.1 模型假定 |
| 3.2.2 计算流程 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 冻结深度分析 |
| 3.3.2 冻胀量分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高速铁路桥梁基础冻胀变形模型建立与分析 |
| 4.1 桥梁基础冻胀变形模型建立 |
| 4.1.1 单元类型及模型尺寸 |
| 4.1.2 本构关系及参数选取 |
| 4.1.3 接触面相互作用力学模型 |
| 4.1.4 边界条件的确定 |
| 4.1.5 模型基本假定 |
| 4.1.6 模型建立过程 |
| 4.2 计算结果分析 |
| 4.2.1 工况分析 |
| 4.2.2 冻深及冻胀变形分析 |
| 4.2.3 冻胀力分析 |
| 4.2.4 冻结温度和含水率对冻胀的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高速铁路桥梁基础冻胀变形对行车安全响应研究 |
| 5.1 车-桥耦合振动机理及模型建立 |
| 5.2 车-桥耦合振动模型建立 |
| 5.2.1 车辆模型的建立 |
| 5.2.2 桥梁模型的建立 |
| 5.2.3 轨道不平顺的定义和数值模拟 |
| 5.3 车-桥耦合振动模型的建立 |
| 5.4 车辆动力性能评价标准 |
| 5.5 桥墩不均匀冻胀上抬引起的轨道附加不平顺 |
| 5.5.1 桥墩不均匀冻胀上抬对轨面几何形态的影响 |
| 5.5.2 桥墩不均匀冻胀上抬对轨道不平顺的影响 |
| 5.6 冻胀变形引起的列车动力响应分析 |
| 5.7 桥梁基础不均匀冻胀上抬阈值 |
| 5.8 桥梁基础冻胀变形控制措施 |
| 5.9 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 一、论文成果总结 |
| 二、展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
| 已发表论文 |
| 所参与的科研项目 |
（8）冻土区多场耦合效应下锥柱基础承载性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 冻土特殊的工程地质特性 |
| 1.2.2 输电线路杆塔基础承载性能与应用 |
| 1.3 存在的不足及亟待解决的问题 |
| 1.4 研究目标与内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 研究方法与技术路线 |
| 2 冻土区装配式锥柱基础承载性能室内模型试验 |
| 2.1 土样物理力学与热力学性质试验 |
| 2.1.1 物理力学性质试验 |
| 2.1.2 热力学性质试验 |
| 2.2 试验方案 |
| 2.2.1 基础设计 |
| 2.2.2 土样制备 |
| 2.2.3 土样冻结 |
| 2.2.4 试验监测 |
| 2.2.5 试验加载 |
| 2.3 试验流程 |
| 2.3.1 土样制备 |
| 2.3.2 冻结试验 |
| 2.3.3 加载试验 |
| 2.4 冻结试验结果与分析 |
| 2.4.1 冻土温度场 |
| 2.4.2 冻土应力场与冻胀位移 |
| 2.5 加载试验结果与分析 |
| 2.5.1 分析指标与分析方法 |
| 2.5.2 上拔加载试验结果与分析 |
| 2.5.3 水平加载试验结果与分析 |
| 2.5.4 复合加载试验结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 冻土区装配式锥柱基础承载性能数值模拟研究 |
| 3.1 模拟方案 |
| 3.2 模拟流程、网格的划分及材料参数的选取 |
| 3.2.1 模拟流程 |
| 3.2.2 计算网格的划分与边界条件 |
| 3.2.3 本构关系、热力学模型及物理力学参数的选取 |
| 3.3 数值模拟结果及分析 |
| 3.3.1 参数反演的结果及分析 |
| 3.3.2 冻土地基装配式基础上拔承载力影响因素分析 |
| 3.3.3 冻土地基破坏模式 |
| 3.4 多场耦合效应下基础承载性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 考虑冻土温度的归一化上拔荷载—位移曲线预测 |
| 4.1 荷载—位移曲线的拟合分析 |
| 4.1.1 描述基础荷载—位移曲线的双曲线模型 |
| 4.1.2 正交试验荷载—位移曲线的归一化处理与分析 |
| 4.1.3 两种保证概率下基础归一化上拔荷载—位移预测曲线 |
| 4.2 冻土区锥柱基础归一化上拔荷载—位移曲线预测公式 |
| 4.2.1 两种保证概率下的预测公式 |
| 4.2.2 预测公式的验证与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 冻土区装配式锥柱基础上拔承载力计算与实用性评价 |
| 5.1 冻土区锥柱基础上拔承载性能的计算方法与验证 |
| 5.1.1 上拔承载力计算的常用方法 |
| 5.1.2 冻土区锥柱基础上拔承载力计算方法 |
| 5.1.3 四种方法计算结果 |
| 5.1.4 误差分析 |
| 5.2 冻土区装配式锥柱基础结构可靠度分析 |
| 5.2.1 基础极限状态与可靠度的定义 |
| 5.2.2 基础上拔极限状态分析方程 |
| 5.2.3 基于JC法的结构可靠度计算 |
| 5.2.4 装配式锥柱基础可靠度评价 |
| 5.3 装配式锥柱基础经济效益分析 |
| 5.3.1 单个基础成本 |
| 5.3.2 施工运输成本 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 现场试验 |
| 6.1 工程地质背景 |
| 6.1.1 试验场地 |
| 6.1.2 地基土物理力学参数 |
| 6.2 现场试验方案 |
| 6.2.1 基础设计与场地布置方案 |
| 6.2.2 试验流程、基础制备及加载方案 |
| 6.3 现场试验结果与分析 |
| 6.4 研究成果验证与分析 |
| 6.4.1 归一化荷载—位移曲线预测公式的验证与分析 |
| 6.4.2 上拔承载力计算方法的验证与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）阿拉坦隧道防冻保温技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1. 问题的提出 |
| 1.2.国内外现状与评述 |
| 1.2.1. 国内外寒区隧道概况 |
| 1.2.2. 国内外寒区隧道冻害防治概况 |
| 1.3. 本课题的研究意义及内容 |
| 1.3.1. 本课题研究意义 |
| 1.3.2. 本课题研究内容 |
| 第二章 寒区隧道概况 |
| 2.1. 冻土的基本理论 |
| 2.1.1. 冻土的定义及类型划分 |
| 2.1.2. 土的季节冻结和季节融化 |
| 2.1.3. 寒区隧道分区 |
| 2.1.4. 寒区隧道分类 |
| 2.2. 寒区隧道的冻害、成因及防治 |
| 2.2.1. 寒区隧道冻害 |
| 2.2.2. 寒区隧道冻害原因 |
| 2.2.3. 寒区隧道的冻害防治 |
| 2.3. 常用保温材料简介 |
| 2.3.1. 常用保温材料分类及性质 |
| 2.3.2. 保温材料的常规物性 |
| 2.3.3. 保温材料的热力学性质 |
| 2.4. 反复冻融作用下保温材料的保温性能 |
| 第三章 保温材料比选试验研究 |
| 3.1. 相似模型试验原理 |
| 3.1.1. 相似理论 |
| 3.1.2. 近似相似模型试验 |
| 3.1.3. 相似判据 |
| 3.2. 依托工程概况 |
| 3.2.1. 工程概况 |
| 3.2.2. 隧道结构设计 |
| 3.2.3. 气象及水文情况 |
| 3.2.4. 隧道区地质概况 |
| 3.3. 模型试验方案 |
| 3.3.1. 试验设备研制 |
| 3.3.2. 测试原件及埋设 |
| 3.3.3. 试验系列 |
| 3.3.4. 试验步骤 |
| 3.4. 试验结果分析 |
| 3.4.1. 模型径向温度分析 |
| 3.4.2. 模型断面温度分析 |
| 3.5. 本章小结 |
| 第四章 防冻保温效果数值分析 |
| 4.1. 传热学基本概念 |
| 4.1.1. 传热的三种基本形式 |
| 4.1.2. 热分析材料的基本属性 |
| 4.1.3. 热传导方程 |
| 4.1.4. 定解条件 |
| 4.2. 传热学数值模拟 |
| 4.2.1. 几种热边界条件模拟 |
| 4.2.2. 单元温度特性矩阵 |
| 4.3. 温度荷载的加载与确定 |
| 4.3.1. 隧道内温度函数的确定 |
| 4.3.2. 围岩的边界温度值 |
| 4.4. 有限元计算参数的确定 |
| 4.4.1. 混凝土热学参数 |
| 4.4.2. 水热学参数 |
| 4.4.3. 围岩热学参数 |
| 4.4.4. 保温材料热学参数 |
| 4.4.5. 总传热系数的确定 |
| 4.5. 隧道温度场有限元计算 |
| 4.5.1. 隧道温度场有限元模型的建立 |
| 4.5.2. 有限元计算结果 |
| 第五章 结论与建议 |
| 5.1. 主要研究结论 |
| 5.2. 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 硕士期间参加的课题 |
| 致谢 |
四、论法向冻胀力与压板面积的关系 (法向冻胀力边界效应之一)（论文参考文献）
- [1]论法向冻胀力与压板面积的关系 (法向冻胀力边界效应之一)[J]. 童长江,俞崇云. 冰川冻土, 1982(04)
- [2]黄土冻胀特性和法向冻胀力试验研究[D]. 赵再昆. 西安建筑科技大学, 2019(06)
- [3]开放系统混凝土衬砌输水渠道冻胀破坏力学模型及应用[D]. 肖旻. 西北农林科技大学, 2018(12)
- [4]冻土地区综合管廊法向冻胀力计算探讨[J]. 郭少昱,魏新,孙丽. 特种结构, 2018(01)
- [5]桥梁基础冻胀变形对高速铁路行车安全的影响研究[D]. 和延年. 西南交通大学, 2019
- [6]法向冻胀力与基础底面积关系的分析[J]. 周有才. 冰川冻土, 1985(03)
- [7]对土冻结过程中若干冻胀力学问题的商榷[J]. 刘鸿绪. 冰川冻土, 1990(03)
- [8]冻土区多场耦合效应下锥柱基础承载性能研究[D]. 韩杨春. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [9]阿拉坦隧道防冻保温技术研究[D]. 曹岩. 长安大学, 2009(11)