中低纬度高寒山区蕴藏着丰富的淡水资源，对于向中下游地区供水具有至关重要的保障作用。季节冻土区松散沉积物是连通山区和河流的重要通道，其地下水与地表水交互过程显著影响该区域水资源的可利用性和生态系统的稳定性。为揭示高寒流域季节冻土区地下水与地表水交互机制，本文以祁连山葫芦沟流域季节冻土区为研究对象，结合该区域的水文地质条件、地下水位监测数据，利用GMS软件构建三维地下水流数值模型，对季节性融冻作用影响下地下水与地表水转化关系进行模拟和分析。结果表明：在冷季（1—3月、10—12月），季节冻土层的冻结状态阻碍了支流河段的水源补给，但由于季节冻土层分布的不连续，支流河段河床仍存在部分融区，使得地下水仍对东、西支河段河道径流有一定的贡献，且地下水向东、西支河段河道径流的总转化量分别为277 188 m3和105 190 m3，其转化量与冲洪积孔隙含水层的补给区和排泄区之间的水力梯度呈正相关关系；在暖季（4—9月），支流河段获取到更多降雨和冰雪融水的水源补给，与地下水的交互关系已经转变为地表水向地下水转化，东、西支河段河水渗漏补给地下水的总转化量分别为6...
针对寒区隧道衬背脱空积水冻胀可能严重危害行车安全的问题，开展了考虑排泄条件的隧道衬背脱空积水冻结模拟试验，在试验中引入了地下水补给/排泄通道，明确了2类脱空积水冻胀机制；使用数值模拟软件ANSYS建立了衬背脱空积水冻胀数值模型，揭示了脱空处冻胀力对衬砌结构承载特性的影响；通过在虎峰岭隧道进行温度监测，得到了纵向温度分布，建立了衬背脱空底部温度求解模型，分析了衬砌表面温度与脱空底部温度的对应关系，并提出了衬背脱空积水冻胀高发段落预测方法。研究结果表明：水的补给/排泄通道不冻结的脱空处不会产生冻胀力，通道先冻结的脱空处会产生较大冻胀力，当冻胀力大于围岩压力时，冻胀力会沿初期支护与二次衬砌的接触面释放，向压力较小的地方消散；无冻胀力时隧道衬砌结构拱顶脱空中线部位的沉降最小，冻胀力对脱空部位的沉降有显著影响；在隧道横断面上，距脱空中线部位越远，冻胀力引起的位移越小，在隧道纵向上则无明显差异；随着脱空内冻胀力的增加，隧道衬砌结构会出现相对隆起以及与衬砌结构整体受力这2种受力状态，脱空部位混凝土则由全截面受压逐渐变为局部受拉；当脱空底部日周期温度波动幅度在1℃以上，且以脱空底部温度-5 ℃作为脱空...
为了探究城际动车组永磁直驱转向架区域的积雪结冰问题，基于某城际动车组全尺寸三车模型，采用Realizable k-ε湍流模型的非定常雷诺时均方法（unsteady Reynoldsaveraged Navier-Stokes, URANS）和离散相模型（discrete phase model, DPM），在环境温度-30℃及动车运营速度160 km/h的仿真条件下，分别研究了永磁直驱转向架区域与普通转向架区域的风雪运动特性.研究结果表明：永磁直驱转向架与普通转向架相比，转向架区域流场结构复杂度低，气流流动较为顺畅，虽然转向架积雪较多，但去除电机部分积雪后，总的积雪质量减少了23.83%，制动夹钳总的积雪质量比普通转向架模型减少了78.368%.可见，在永磁直驱转向架中，大部分积雪附着在永磁直驱电机的表面，而其他部位，尤其是制动夹钳表面的积雪较少.考虑到电机在运行过程中会发热，这种热效应能够融化表面积雪，使得电机表面的积雪量减少.基于这些特点，采用直驱形式的城际动车组转向架在解决积雪和结冰问题上展现出明显的优势.
为了探究城际动车组永磁直驱转向架区域的积雪结冰问题，基于某城际动车组全尺寸三车模型，采用Realizable k-ε湍流模型的非定常雷诺时均方法（unsteady Reynoldsaveraged Navier-Stokes, URANS）和离散相模型（discrete phase model, DPM），在环境温度-30℃及动车运营速度160 km/h的仿真条件下，分别研究了永磁直驱转向架区域与普通转向架区域的风雪运动特性.研究结果表明：永磁直驱转向架与普通转向架相比，转向架区域流场结构复杂度低，气流流动较为顺畅，虽然转向架积雪较多，但去除电机部分积雪后，总的积雪质量减少了23.83%，制动夹钳总的积雪质量比普通转向架模型减少了78.368%.可见，在永磁直驱转向架中，大部分积雪附着在永磁直驱电机的表面，而其他部位，尤其是制动夹钳表面的积雪较少.考虑到电机在运行过程中会发热，这种热效应能够融化表面积雪，使得电机表面的积雪量减少.基于这些特点，采用直驱形式的城际动车组转向架在解决积雪和结冰问题上展现出明显的优势.
针对寒区隧道衬背脱空积水冻胀可能严重危害行车安全的问题，开展了考虑排泄条件的隧道衬背脱空积水冻结模拟试验，在试验中引入了地下水补给/排泄通道，明确了2类脱空积水冻胀机制；使用数值模拟软件ANSYS建立了衬背脱空积水冻胀数值模型，揭示了脱空处冻胀力对衬砌结构承载特性的影响；通过在虎峰岭隧道进行温度监测，得到了纵向温度分布，建立了衬背脱空底部温度求解模型，分析了衬砌表面温度与脱空底部温度的对应关系，并提出了衬背脱空积水冻胀高发段落预测方法。研究结果表明：水的补给/排泄通道不冻结的脱空处不会产生冻胀力，通道先冻结的脱空处会产生较大冻胀力，当冻胀力大于围岩压力时，冻胀力会沿初期支护与二次衬砌的接触面释放，向压力较小的地方消散；无冻胀力时隧道衬砌结构拱顶脱空中线部位的沉降最小，冻胀力对脱空部位的沉降有显著影响；在隧道横断面上，距脱空中线部位越远，冻胀力引起的位移越小，在隧道纵向上则无明显差异；随着脱空内冻胀力的增加，隧道衬砌结构会出现相对隆起以及与衬砌结构整体受力这2种受力状态，脱空部位混凝土则由全截面受压逐渐变为局部受拉；当脱空底部日周期温度波动幅度在1℃以上，且以脱空底部温度-5 ℃作为脱空...
为了探究城际动车组永磁直驱转向架区域的积雪结冰问题，基于某城际动车组全尺寸三车模型，采用Realizable k-ε湍流模型的非定常雷诺时均方法（unsteady Reynoldsaveraged Navier-Stokes, URANS）和离散相模型（discrete phase model, DPM），在环境温度-30℃及动车运营速度160 km/h的仿真条件下，分别研究了永磁直驱转向架区域与普通转向架区域的风雪运动特性.研究结果表明：永磁直驱转向架与普通转向架相比，转向架区域流场结构复杂度低，气流流动较为顺畅，虽然转向架积雪较多，但去除电机部分积雪后，总的积雪质量减少了23.83%，制动夹钳总的积雪质量比普通转向架模型减少了78.368%.可见，在永磁直驱转向架中，大部分积雪附着在永磁直驱电机的表面，而其他部位，尤其是制动夹钳表面的积雪较少.考虑到电机在运行过程中会发热，这种热效应能够融化表面积雪，使得电机表面的积雪量减少.基于这些特点，采用直驱形式的城际动车组转向架在解决积雪和结冰问题上展现出明显的优势.
针对寒区隧道衬背脱空积水冻胀可能严重危害行车安全的问题，开展了考虑排泄条件的隧道衬背脱空积水冻结模拟试验，在试验中引入了地下水补给/排泄通道，明确了2类脱空积水冻胀机制；使用数值模拟软件ANSYS建立了衬背脱空积水冻胀数值模型，揭示了脱空处冻胀力对衬砌结构承载特性的影响；通过在虎峰岭隧道进行温度监测，得到了纵向温度分布，建立了衬背脱空底部温度求解模型，分析了衬砌表面温度与脱空底部温度的对应关系，并提出了衬背脱空积水冻胀高发段落预测方法。研究结果表明：水的补给/排泄通道不冻结的脱空处不会产生冻胀力，通道先冻结的脱空处会产生较大冻胀力，当冻胀力大于围岩压力时，冻胀力会沿初期支护与二次衬砌的接触面释放，向压力较小的地方消散；无冻胀力时隧道衬砌结构拱顶脱空中线部位的沉降最小，冻胀力对脱空部位的沉降有显著影响；在隧道横断面上，距脱空中线部位越远，冻胀力引起的位移越小，在隧道纵向上则无明显差异；随着脱空内冻胀力的增加，隧道衬砌结构会出现相对隆起以及与衬砌结构整体受力这2种受力状态，脱空部位混凝土则由全截面受压逐渐变为局部受拉；当脱空底部日周期温度波动幅度在1℃以上，且以脱空底部温度-5 ℃作为脱空...
随着大跨空间结构的发展，拱形屋面在实际工程中得到了多方面的应用。然而在暴雪天气，大跨结构倒塌事故频发，屋面失稳坍塌通常为屋面不均匀积雪分布所致。一些学者主要对高低屋面、双坡屋面等平屋面建筑上积雪分布进行了研究，目前针对拱形屋面上积雪分布的研究较少。本文通过考虑降雪影响对不同矢跨比拱形屋面模型积雪分布进行了风洞试验。当矢跨比1/10时，屋盖表面雪压大致在0.32 kN/m2～0.4 kN/m2之间；矢跨比1/10时，屋盖表面雪压大致在0.22 kN/m2～0.36 kN/m2之间。同时，采用数值模拟对不同矢跨比及不同跨数拱形屋面积雪分布情况进行了研究分析。发现在中间跨的雪粒堆积最显著，第二跨拱形屋盖表面的雪压大致在0.35 kN/m2～0.4 kN/m2之间，明显大于第一跨和第三跨0.32 kN/m2～0.35 kN/m2之间的雪压，在实际工程中应加强中间跨的抗雪设计。通过对比试验与数值模拟的结果，验证了该数值方法...
随着大跨空间结构的发展，拱形屋面在实际工程中得到了多方面的应用。然而在暴雪天气，大跨结构倒塌事故频发，屋面失稳坍塌通常为屋面不均匀积雪分布所致。一些学者主要对高低屋面、双坡屋面等平屋面建筑上积雪分布进行了研究，目前针对拱形屋面上积雪分布的研究较少。本文通过考虑降雪影响对不同矢跨比拱形屋面模型积雪分布进行了风洞试验。当矢跨比1/10时，屋盖表面雪压大致在0.32 kN/m2～0.4 kN/m2之间；矢跨比1/10时，屋盖表面雪压大致在0.22 kN/m2～0.36 kN/m2之间。同时，采用数值模拟对不同矢跨比及不同跨数拱形屋面积雪分布情况进行了研究分析。发现在中间跨的雪粒堆积最显著，第二跨拱形屋盖表面的雪压大致在0.35 kN/m2～0.4 kN/m2之间，明显大于第一跨和第三跨0.32 kN/m2～0.35 kN/m2之间的雪压，在实际工程中应加强中间跨的抗雪设计。通过对比试验与数值模拟的结果，验证了该数值方法...
随着大跨空间结构的发展，拱形屋面在实际工程中得到了多方面的应用。然而在暴雪天气，大跨结构倒塌事故频发，屋面失稳坍塌通常为屋面不均匀积雪分布所致。一些学者主要对高低屋面、双坡屋面等平屋面建筑上积雪分布进行了研究，目前针对拱形屋面上积雪分布的研究较少。本文通过考虑降雪影响对不同矢跨比拱形屋面模型积雪分布进行了风洞试验。当矢跨比1/10时，屋盖表面雪压大致在0.32 kN/m2～0.4 kN/m2之间；矢跨比1/10时，屋盖表面雪压大致在0.22 kN/m2～0.36 kN/m2之间。同时，采用数值模拟对不同矢跨比及不同跨数拱形屋面积雪分布情况进行了研究分析。发现在中间跨的雪粒堆积最显著，第二跨拱形屋盖表面的雪压大致在0.35 kN/m2～0.4 kN/m2之间，明显大于第一跨和第三跨0.32 kN/m2～0.35 kN/m2之间的雪压，在实际工程中应加强中间跨的抗雪设计。通过对比试验与数值模拟的结果，验证了该数值方法...