為了分析寒區(qū)隧道端墻式洞門結(jié)構(gòu)在考慮升溫和洞口水分遷移、補(bǔ)給條件下的凍脹力學(xué)特征,本文在國家自然科學(xué)基金（項(xiàng)目批準(zhǔn)號:41761015）的支持下,以青海某寒區(qū)隧道洞口段及端墻式洞門結(jié)構(gòu)為工程依托進(jìn)行針對性研究。結(jié)合寒區(qū)凍土的熱力學(xué)相關(guān)特性,運(yùn)用有限元計(jì)算軟件,建立寒區(qū)隧道洞口段及端墻式洞門結(jié)構(gòu)的有限元分析模型,考慮因洞口水分條件導(dǎo)致的圍巖內(nèi)部水冰相變及升溫條件等因素,對寒區(qū)隧道進(jìn)行分析。首先進(jìn)行隧道洞口段及端墻式洞門結(jié)構(gòu)附近溫度場分布規(guī)律的研究,然后根據(jù)影響端墻式洞門結(jié)構(gòu)凍脹力的溫度場確定凍結(jié)深度大致變化范圍,通過理論推導(dǎo)解析公式及數(shù)值模擬對端墻式洞門結(jié)構(gòu)在考慮升溫和洞口水分遷移、補(bǔ)給條件下的凍脹力進(jìn)行計(jì)算,確定端墻式洞門結(jié)構(gòu)所受凍脹力大致分布特征,并著手進(jìn)行室內(nèi)相似模型試驗(yàn)與解析計(jì)算、數(shù)值計(jì)算形成對比,驗(yàn)證所提方法的適用性。本文針對主要研究課題進(jìn)行了下述工作:第一,在查閱大量隧址區(qū)的水文、地質(zhì)資料獲得土體隨溫度變化的物理力學(xué)及熱力學(xué)參數(shù)資料的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)場勘查結(jié)果確定熱分析所需邊界溫度函數(shù),繼而對寒區(qū)隧道凍脹數(shù)值計(jì)算及解析計(jì)算在國內(nèi)外的研究與發(fā)展作了詳盡而系統(tǒng)的歸納闡述,提出滿足本... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

中國凍土分布圖

考慮升溫和洞口水分影響的寒區(qū)隧道端墻式洞門結(jié)構(gòu)凍脹特性分析（2）室內(nèi)相似模型試驗(yàn)以青海某隧道洞口段為原型，進(jìn)行溫度場和凍脹力的室內(nèi)模型試驗(yàn)，測試不同斷的溫度、應(yīng)變及應(yīng)力，將監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果相互對比進(jìn)行綜合分析，得出合理論。（3）理論解析計(jì)算根據(jù)凍融巖石圈整體凍脹模型得出端墻式洞門邊墻結(jié)構(gòu)凍脹力解析計(jì)算公式，參類似寒區(qū)工程推導(dǎo)出適用于端墻式洞門端墻結(jié)構(gòu)凍脹力解析計(jì)算公式。1.4.3 研究技術(shù)路線本文以青海某寒區(qū)隧道為研究對象，對該隧道洞口段及洞門結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)分析。要包括隧道洞口段伴相變瞬態(tài)溫度場數(shù)值模擬、端墻式洞門結(jié)構(gòu)的凍脹機(jī)理研究及數(shù)計(jì)算和解析計(jì)算、隧道洞口段室內(nèi)相似模型試驗(yàn)。根據(jù)上述工作制定本文技術(shù)路線：

蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2 工程概況2.1 工程介紹本文以青海某隧道為研究對象，主要研究考慮升溫和洞口水分遷移與補(bǔ)給條件下的端墻式洞門結(jié)構(gòu)凍脹機(jī)理。該隧道位于湟水河左側(cè)高山的山體中，起訖里程為K34+275~ K36+617，隧道全長 2342m，隧道全部位于直線上，進(jìn)口段 1423m 位于線路縱坡坡率為 5.8‰的上坡上，出口段 917m 位于線路縱坡坡率為 3‰的下坡。隧道洞口段目前存在上行拱腰、拱頂滲水、邊墻滲水、襯砌裂縫等凍害現(xiàn)象。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]寒區(qū)隧道凍脹力影響因素相關(guān)程度分析[J]. 于清楊,張超,劉晨.  路基工程. 2019(01)
[2]多年凍土區(qū)姜路嶺隧道施工水熱力數(shù)值研究[J]. 李雙洋,牛富俊,孫志忠,石梁宏.  冰川凍土. 2018(05)
[3]季凍區(qū)山嶺公路隧道凍脹力學(xué)特征數(shù)值模擬研究[J]. 程濤,張東明,孫福申,黃宏偉.  自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]基于Mohr-Coulomb準(zhǔn)則寒區(qū)隧道圍巖應(yīng)力彈塑性解析[J]. 覃愛民,駱漢賓.  地下空間與工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]寒區(qū)隧道圍巖最大凍結(jié)深度計(jì)算的半解析方法[J]. 夏才初,呂志濤,黃繼輝,李強(qiáng).  巖土力學(xué). 2018(06)
[6]基于溫度場時(shí)空分布特征的寒區(qū)隧道凍脹模型[J]. 張玉偉,謝永利,李又云,賴金星.  巖土力學(xué). 2018(05)
[7]基于破碎凍融圈的寒區(qū)隧道凍脹模型及影響因素分析[J]. 張玉偉,李又云,謝永利,昝文博.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2017(06)
[8]考慮地下水位影響的現(xiàn)澆混凝土梯形渠道凍脹破壞力學(xué)分析[J]. 肖旻,王正中,劉銓鴻,王羿,葛建銳.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[9]寒區(qū)隧道溫度場分布規(guī)律及圍巖特性影響[J]. 孫克國,徐雨平,仇文革,鄭強(qiáng).  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2016(06)
[10]寒區(qū)公路隧道凍脹力荷載的分布形式和簡化計(jì)算方法[J]. 黃繼輝,夏才初,韓常領(lǐng),李志厚.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2016(05)

博士論文
[1]季節(jié)性寒區(qū)隧道圍巖溫度場與變形特性研究[D]. 馮強(qiáng).中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[2]隧道工程熱液固多場耦合效應(yīng)研究[D]. 謝紅強(qiáng).西南交通大學(xué) 2006

碩士論文
[1]寒區(qū)隧道圍巖水熱力耦合數(shù)值分析[D]. 景遠(yuǎn)吉.西安科技大學(xué) 2017
[2]季節(jié)性凍土隧道洞口段防凍保溫技術(shù)研究[D]. 崔振偉.蘭州交通大學(xué) 2017
[3]室內(nèi)單軸凍脹本構(gòu)試驗(yàn)及凍土隧道凍脹力模型試驗(yàn)研究[D]. 匡亮.西南交通大學(xué) 2006
[4]隧道凍害機(jī)理及凍脹力計(jì)算方法的研究[D]. 吳劍.西南交通大學(xué) 2004



本文編號：3103582