發(fā)布時(shí)間：2020-07-03 20:50

【摘要】：本文以福州地鐵盾構(gòu)實(shí)例項(xiàng)目始發(fā)為背景,通過對(duì)液氮對(duì)流傳熱理論深入研究、濱海人工凍土物理力學(xué)試驗(yàn)以及通過ANSYS軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)盾構(gòu)左線液氮凍結(jié)二維溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬,然后將其與實(shí)際工程中得到的結(jié)果進(jìn)行比較,研究地層液氮凍結(jié)溫度場(chǎng)形成機(jī)理。主要結(jié)論有:(1)各類土體比熱介于0.78～1.52kJ/(kg.℃)之間;常溫下的土體導(dǎo)熱系數(shù)處于1.005～2.232 W/(m.℃)范圍內(nèi),在低溫下土體導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)明顯增大,一般處于1.654～2.868 W/(m·℃)范圍內(nèi);不同地層結(jié)冰溫度處于-0.90℃～-1.60℃。(2)各個(gè)地層凍土的凍脹力處于1.29MPa～1.55MPa范圍內(nèi),凍脹率的范圍是1.23%～1.56%,在我國(guó)的凍土凍脹性分類中將土層劃分為弱凍脹土。(3)相關(guān)研究證明,凍土的單軸抗壓強(qiáng)度和凍結(jié)溫度之間存在明顯的線性相關(guān)性,當(dāng)溫度降低1℃時(shí),凍土強(qiáng)度大約會(huì)增大0.112MPa～0.497MPa。因此在實(shí)際建設(shè)中可以采用降低凍結(jié)壁平均溫度的方式來增強(qiáng)凍結(jié)壁的承載力。(4)在本次數(shù)值模擬中得到的地鐵工程的凍結(jié)時(shí)間、平均溫度等結(jié)果和實(shí)測(cè)的真實(shí)結(jié)果基本一致。將在工程建設(shè)中的實(shí)測(cè)值與數(shù)值模擬的結(jié)果進(jìn)行比較,如果存在較大的差異性,則需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。(5)此例工程得知液氮積極凍結(jié)期第四天,已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)凍結(jié)壁厚度1.8m,比原設(shè)計(jì)時(shí)間提前3天,由于液氮凍結(jié)具有凍結(jié)速度快、溫度低和強(qiáng)度高等特點(diǎn),如果設(shè)計(jì)更沒有得到優(yōu)化,凍結(jié)壁厚度會(huì)大于設(shè)計(jì)厚度,此時(shí)容易形成多余的凍脹危害。另外液氮凍結(jié)的成本較大,很容易出現(xiàn)能量損失,當(dāng)前在此方面也缺乏規(guī)范的液氮溫度場(chǎng)模擬方法。本文主要對(duì)液氮凍結(jié)問題進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了液氮溫度場(chǎng)有限元計(jì)算模型,并將模擬計(jì)算出的結(jié)果與實(shí)際工程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,得出模擬數(shù)據(jù)為此類工程提供參考,達(dá)到應(yīng)盡可能的高效利用液氮,節(jié)約能源,提高工程的經(jīng)濟(jì)效益。圖[52]表[19]參[70]
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U231.3;U455.43
【圖文】：

圖１論文技術(shù)路線逡逑Ｆｉｇ．邋１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ邋ｏｆ邋ｐａｐｅｓ逡逑

微元體能t平衡

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2740158