土遺址是以土質(zhì)材料為主的,具有歷史、文化和科學(xué)價(jià)值的古代建筑遺存,是不可移動(dòng)文物資源中重要的組成部分。關(guān)于土遺址病害成因和保護(hù)措施的研究已成為巖土工程領(lǐng)域內(nèi)關(guān)鍵的發(fā)展方向之一。根據(jù)所在區(qū)域的氣候特征,土遺址可以分為干旱土遺址和潮濕土遺址兩類。對(duì)于干旱土遺址而言,一般研究認(rèn)為導(dǎo)致土質(zhì)材料發(fā)生劣化的主要自然因素有干濕循環(huán)、凍融循環(huán)、強(qiáng)降雨、風(fēng)蝕以及生物活動(dòng)的作用等。關(guān)于太陽(yáng)輻射對(duì)土遺址劣化的研究鮮有報(bào)道。實(shí)際上,固體在強(qiáng)烈日照作用條件下,會(huì)產(chǎn)生巨大的內(nèi)外溫度差異,由此激發(fā)的溫度應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致材料性能的改變或者破壞;這一觀點(diǎn)已被眾多關(guān)于巖石風(fēng)化機(jī)理的研究所證實(shí)。在土遺址的建造過(guò)程中,松散的土質(zhì)材料在經(jīng)過(guò)夯實(shí)等建造技法處理后,力學(xué)性能得以有效改善,土顆粒間的聯(lián)結(jié)力明顯增強(qiáng);同時(shí)也導(dǎo)致土顆粒的受熱膨脹變形被限制,在日照條件下可能會(huì)產(chǎn)生相似的破壞作用。加之干旱土遺址所在區(qū)域降雨較少的氣候特征,水分對(duì)土遺址劣化的影響程度十分受限,因此在長(zhǎng)期的風(fēng)化進(jìn)程中,日照溫度效應(yīng)極有可能是主導(dǎo)遺址劣化的根本原因。本論文基于這一假設(shè)命題開(kāi)展相關(guān)的研究。本研究選取位于中國(guó)新疆吐魯番市的交河故城為干旱區(qū)土遺址的代表,對(duì)日照...

【文章頁(yè)數(shù)】：170 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 干旱土遺址及其分布
        1.1.2 土遺址劣化的影響因素
        1.1.3 土遺址日照溫度效應(yīng)的含義
    1.2 選題依據(jù)與研究意義
        1.2.1 選題依據(jù)
        1.2.2 研究意義
    1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 論文提綱
    1.4 研究重點(diǎn)與論文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 土遺址的劣化與病害
        2.1.1 主要病害類型及成因
        2.1.2 土遺址病害的評(píng)估體系
        2.1.3 土遺址劣化的研究方法
    2.2 溫度對(duì)土體性質(zhì)的影響
        2.2.1 溫度對(duì)土體力學(xué)性質(zhì)的影響
        2.2.2 溫度對(duì)土體其它性質(zhì)的影響
        2.2.3 土體的熱膨脹
    2.3 日照溫度效應(yīng)的基本理論
        2.3.1 溫度荷載和溫度應(yīng)力
        2.3.2 溫度分布的研究方法
        2.3.3 巖土體材料的熱損傷
    2.4 土體的熱物理參數(shù)與溫度測(cè)量
        2.4.1 土體的熱物理參數(shù)研究
        2.4.2 土體常用測(cè)溫技術(shù)及原理
第三章 土遺址日照溫度場(chǎng)原位監(jiān)測(cè)研究
    3.1 研究區(qū)域概述
        3.1.1 交河故城的歷史及現(xiàn)狀
        3.1.2 交河故城的建造工藝及技法
        3.1.3 交河故城的環(huán)境特征
    3.2 現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量的布置與方法
        3.2.1 人工土墻的建造
        3.2.2 測(cè)溫剖面與儀器
        3.2.3 測(cè)溫步驟
    3.3 墻體溫度的監(jiān)測(cè)結(jié)果
        3.3.1 墻體總體溫度的分布與變化
        3.3.2 墻體表面溫度的變化
        3.3.3 墻體溫度沿水平方向的變化
    3.4 土質(zhì)墻體的熱物理性能分析
        3.4.1 土墻傳熱的延時(shí)性與衰減性
        3.4.2 土墻內(nèi)的溫度梯度與熱應(yīng)力
        3.4.3 土墻的熱擴(kuò)散與蓄熱性能比較
    3.5 日照輻射對(duì)土遺址的劣化作用模式
    3.6 本章小結(jié)
第四章 土遺址日照溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力的有限元分析
    4.1 土質(zhì)墻體日照溫度場(chǎng)的有限元分析
        4.1.1 基本方程與邊界條件
        4.1.2 溫度場(chǎng)問(wèn)題的有限元法
        4.1.3 土體熱物理參數(shù)的測(cè)定
        4.1.4 溫度分布的模擬結(jié)果與對(duì)比
        4.1.5 熱物理參數(shù)對(duì)溫度分布的影響
    4.2 土質(zhì)墻體固熱耦合有限元分析
        4.2.1 土體的基本物理假設(shè)
        4.2.2 固熱耦合的數(shù)學(xué)模型
        4.2.3 土體力學(xué)參數(shù)的選取
        4.2.4 溫度應(yīng)力的計(jì)算與分析
        4.2.5 各參數(shù)對(duì)溫度應(yīng)力的影響
    4.3 土質(zhì)墻體受熱沖擊破壞的討論
        4.3.1 熱沖擊作用及影響因素
        4.3.2 土體受熱沖擊破壞的可能性
    4.4 本章小結(jié)
第五章 高低溫循環(huán)條件下土體熱疲勞效應(yīng)的試驗(yàn)研究
    5.1 試驗(yàn)材料和方法
        5.1.1 試驗(yàn)材料
        5.1.2 高低溫循環(huán)試驗(yàn)
        5.1.3 測(cè)試方法與儀器
    5.2 力學(xué)性能的測(cè)試結(jié)果與分析
        5.2.1 抗拉強(qiáng)度與高低溫循環(huán)的關(guān)系
        5.2.2 高低溫循環(huán)對(duì)縱波波速的影響
        5.2.3 縱波波速與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系
    5.3 熱物理性能的測(cè)試結(jié)果與分析
        5.2.1 熱傳導(dǎo)系數(shù)的變化及影響
        5.2.2 熱擴(kuò)散系數(shù)的變化及影響
        5.2.3 體積比熱的變化及影響
    5.4 日照條件下土遺址的熱疲勞效應(yīng)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 土體熱疲勞效應(yīng)的微觀機(jī)理研究
    6.1 土體的微觀結(jié)構(gòu)
        6.1.1 土顆粒的形態(tài)及排列方式
        6.1.2 土體內(nèi)部的孔隙類型及特征
    6.2 高低溫循環(huán)條件下土體微觀結(jié)構(gòu)的研究方法
        6.2.1 SEM觀察試驗(yàn)方法及儀器
        6.2.2 MIP試驗(yàn)方法及儀器
    6.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
        6.3.1 土顆粒結(jié)構(gòu)和形態(tài)的變化
        6.3.2 終進(jìn)汞量和進(jìn)汞曲線
        6.3.3 孔徑分布的變化
    6.4 土體孔隙分形維數(shù)與物理性質(zhì)的關(guān)系
        6.4.1 基于熱力學(xué)關(guān)系的孔隙分形模型
        6.4.2 孔隙分形維數(shù)的變化及與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系
        6.4.3 孔隙分形維數(shù)與熱力學(xué)參數(shù)的關(guān)系
    6.5 土體熱疲勞效應(yīng)的劣化機(jī)理
        6.5.1 礦物顆粒間物理性質(zhì)的差異性
        6.5.2 高低溫循環(huán)過(guò)程中土體微結(jié)構(gòu)的損傷
    6.6 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 研究的不足與展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3741234