在全球氣溫上升的大背景下,隨著降水的增加,冰川冰及地下冰的融化,極大的增加地下水出現(xiàn)的可能性。且地下水的對流熱使得相鄰范圍內(nèi)的凍土升溫甚至融化,將嚴(yán)重威脅凍土區(qū)樁基工程的服役性能。因此,在樁基運(yùn)營期間內(nèi)因地下水熱效應(yīng)而引起的樁基病害問題是凍土工程面臨的新挑戰(zhàn)。為此,本文通過制備凍土-結(jié)構(gòu)接觸面試樣,探究升溫誘發(fā)凍土-結(jié)構(gòu)接觸面力學(xué)特征變化過程,并構(gòu)建多因素耦合下凍土-結(jié)構(gòu)接觸面摩擦特性數(shù)學(xué)表達(dá)式;同時(shí)基于樁基工程勘測資料,結(jié)合凍土-結(jié)構(gòu)接觸面摩擦特性數(shù)學(xué)表征,構(gòu)建樁-土體系溫度場及應(yīng)力場計(jì)算模型,探析地下水熱效應(yīng)對樁-土體系溫度場的熱擾動(dòng)規(guī)律及樁基承載性能的劣化規(guī)律。可為認(rèn)知凍土-結(jié)構(gòu)接觸面強(qiáng)度劣化機(jī)制及摩擦特性分析提供試驗(yàn)及理論依據(jù),且是對寒區(qū)樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及災(zāi)害認(rèn)知的有益補(bǔ)充。針對正融過程中凍土-結(jié)構(gòu)接觸面摩擦特性的演化規(guī)律問題,開展正融過程中凍土-結(jié)構(gòu)接觸面直剪試驗(yàn)得出:在正融過程中接觸面抗剪強(qiáng)度隨著溫度的升高而降低,在含水率為30%及40%時(shí),抗剪強(qiáng)度與溫度近似呈現(xiàn)線性關(guān)系。當(dāng)含水率升高至50%及60%時(shí),抗剪強(qiáng)度在-1℃～-0.5℃階段急劇下降;隨著凍土-結(jié)構(gòu)接觸面溫度的升高,... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 本課題研究領(lǐng)域國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 土-結(jié)構(gòu)接觸面摩擦特性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 凍土區(qū)樁基承載性能研究現(xiàn)狀
        1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)
        1.2.4 問題的提出
    1.3 本課題擬研究內(nèi)容、研究方案及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究方案
        1.3.3 主要技術(shù)路線
2 凍土-結(jié)構(gòu)接觸面摩擦特性試驗(yàn)研究
    2.1 凍土-結(jié)構(gòu)接觸面直剪試驗(yàn)研究
        2.1.1 試驗(yàn)測試設(shè)備及試樣制備
        2.1.2 試驗(yàn)測試分組及測試過程
    2.2 凍土-結(jié)構(gòu)接觸面直剪試驗(yàn)結(jié)果
        2.2.1 凍土-結(jié)構(gòu)接觸面抗剪強(qiáng)度規(guī)律分析
        2.2.2 凍土-結(jié)構(gòu)接觸面強(qiáng)度指標(biāo)規(guī)律分析
        2.2.3 凍土-結(jié)構(gòu)接觸面摩擦特性分析
    2.3 本章小結(jié)
3 地下水對凍土區(qū)樁-土體系溫度場影響分析
    3.1 控制方程
    3.2 數(shù)值模型建立過程
        3.2.1 數(shù)學(xué)模型
        3.2.2 幾何模型及參數(shù)選取
        3.2.3 初始條件及邊界條件
        3.2.4 工況劃分及數(shù)值計(jì)算模型
    3.3 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
        3.3.1 地下水對樁-土體系溫度場的影響分析
        3.3.2 樁-土接觸面溫度分布
        3.3.3 地下水對凍土層的影響范圍分析
    3.4 本章小結(jié)
4 地下水對凍土區(qū)樁基承載性能影響分析
    4.1 控制方程
    4.2 數(shù)值模型建立過程
        4.2.1 幾何模型及參數(shù)選取
        4.2.2 邊界條件及荷載加載方案
        4.2.3 工況劃分及數(shù)值計(jì)算模型
    4.3 模擬結(jié)果與分析
        4.3.1 地下水對樁基軸力的影響分析
        4.3.2 地下水對樁基側(cè)摩阻力的影響分析
        4.3.3 地下水對樁基承載力的影響分析
        4.3.4 地下水對樁-土體系位移場的影響分析
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3652824