按照我國民航局十三五布局與開展的要求,我國將在黑龍江凍土地區(qū)陸續(xù)開展機(jī)場(chǎng)建設(shè)。凍土區(qū)的工程建設(shè)是一項(xiàng)世界難題,而在全球氣候變暖的背景下,機(jī)場(chǎng)跑道的長期穩(wěn)定性問題更加突出。凍土環(huán)境中場(chǎng)道長期穩(wěn)定問題的實(shí)質(zhì)為場(chǎng)道凍土路基在飛機(jī)荷載及環(huán)境因素綜合作用下的長期累積變形�；谏鲜霰尘�,本文采用室內(nèi)低溫動(dòng)三軸試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)飛機(jī)荷載下凍土路基動(dòng)應(yīng)力、黑龍江地區(qū)代表凍融土樣的動(dòng)力變形特性和飛機(jī)荷載長期作用下路基永久變形規(guī)律進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容與取得的成果如下:1、借助有限元軟件基于黑龍江地區(qū)地表監(jiān)測(cè)溫度、適用于飛機(jī)的動(dòng)荷載系數(shù)構(gòu)建溫度-應(yīng)力場(chǎng),研究了不同環(huán)境溫度、道面結(jié)構(gòu)形式下土基動(dòng)應(yīng)力幅值的變化規(guī)律。2、基于低溫不排水動(dòng)三軸試驗(yàn),通過凍融粉質(zhì)粘土長期循環(huán)荷載作用下的動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)分別研究了含水量、圍壓、凍融循環(huán)次數(shù)、頻率、溫度因素對(duì)路基土動(dòng)力塑性變形的影響,得到了循環(huán)荷載長期作用下凍土的累積塑性變形規(guī)律,并借助matlab軟件通過與試驗(yàn)結(jié)果擬合出累積塑性應(yīng)變模型。3、基于新建凍土、融土累積塑性應(yīng)變模型分別考慮了飛機(jī)機(jī)型、滑跑速度、場(chǎng)道平整度等級(jí)、土基的換填深度與土基的凍融狀態(tài)五種影響因素下,凍土區(qū)場(chǎng)道路基在飛機(jī)荷載作用下產(chǎn)生的累積應(yīng)變規(guī)律,并通過反算應(yīng)變模型利用損傷值表示不規(guī)則動(dòng)應(yīng)力組合下土基的破壞程度,為機(jī)場(chǎng)運(yùn)行期間飛行區(qū)沉降評(píng)估與監(jiān)測(cè)提供了便利。4、依據(jù)全球變暖凍土退化規(guī)律,基于動(dòng)力和環(huán)境溫度綜合作用建立場(chǎng)道路基長期變形計(jì)算模型,研究了永凍土區(qū)機(jī)場(chǎng)在全球氣候變暖的情況下,機(jī)場(chǎng)地基的長期變形隨著溫度升高的變化規(guī)律。
【學(xué)位單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V351.11
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 飛機(jī)荷載研究
        1.2.2 凍土的力學(xué)性能
        1.2.3 土體永久變形研究
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
第二章 凍土地基溫度分布與動(dòng)應(yīng)力研究
    2.1 場(chǎng)道地基溫度場(chǎng)分布規(guī)律研究
        2.1.1 基本假設(shè)
        2.1.2 路基溫度場(chǎng)微分方程
        2.1.3 邊界條件
        2.1.4 凍土區(qū)跑道溫度場(chǎng)有限元模型建立
    2.2 飛機(jī)滑跑動(dòng)荷載研究
        2.2.1 機(jī)場(chǎng)道面動(dòng)荷載系數(shù)的建立
        2.2.2 機(jī)場(chǎng)道面動(dòng)荷載系數(shù)規(guī)律研究
    2.3 地基承受動(dòng)力荷載的有限元分析
        2.3.1 凍土地基有限元模型尺寸選取
        2.3.2 有限元模型加載方式
        2.3.3 有限元模型計(jì)算結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 飛機(jī)荷載下凍融粉質(zhì)粘土的動(dòng)力變形特性
    3.1 試驗(yàn)簡介
        3.1.1 試驗(yàn)儀器
        3.1.2 土樣物理性質(zhì)與試樣制備
    3.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        3.2.1 試驗(yàn)控制條件
        3.2.2 動(dòng)彈性模量與塑性應(yīng)變計(jì)算
    3.3 凍土累積塑性應(yīng)變
        3.3.1 溫度對(duì)凍土累積塑性應(yīng)變的影響
        3.3.2 圍壓對(duì)凍土累積塑性應(yīng)變的影響。
        3.3.3 頻率對(duì)凍土累積塑性應(yīng)變的影響。
        3.3.4 含水量對(duì)凍土累積塑性應(yīng)變的影響。
        3.3.5 凍融對(duì)凍土累積塑性應(yīng)變的影響。
    3.4 融土累積塑性應(yīng)變
        3.4.1 圍壓對(duì)融土累積塑性應(yīng)變的影響。
        3.4.2 頻率對(duì)融土累積塑性應(yīng)變的影響。
        3.4.3 含水量對(duì)融土累積塑性應(yīng)變的影響。
        3.4.4 凍融對(duì)融土累積塑性應(yīng)變的影響。
    3.5 凍融土累積塑性應(yīng)變模型
        3.5.1 土基累積塑性應(yīng)變經(jīng)典模型
        3.5.2 土基累積塑性應(yīng)變模型建立
    3.6 本章小結(jié)
第四章 飛機(jī)動(dòng)荷載作用下凍土地基永久變形研究
    4.1 地基永久變形計(jì)算
        4.1.1 計(jì)算步驟
        4.1.2 計(jì)算方案
    4.2 路基動(dòng)力永久變形影響因素分析
        4.2.1 飛機(jī)機(jī)型
        4.2.2 運(yùn)行速度
        4.2.3 路面平整度
        4.2.4 道路換填處理
        4.2.5 凍融狀態(tài)
        4.2.6 土基損傷計(jì)算
    4.3 環(huán)境升溫對(duì)永凍土地基變形的長期影響
        4.3.1 永凍土溫度場(chǎng)升溫變化
        4.3.2 永凍土退化對(duì)路基沉降的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介

【參考文獻(xiàn)】

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