接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动,直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能,亟需深入研究。利用数值仿真,首先,建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型;其次,对Kelvin模型进行改进,建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型;进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后,采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明:该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中,地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%),下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%);降温时反之。此外,流变效应长期作用下,上部桩侧逐渐发挥承载性能,摩阻力增大(增幅50%),深部相应降低(降幅14%),中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制;整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制,某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用,影响桩侧摩阻力的深度分布形态,使得桩基础承载模式动态变化,对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响,将为进一步的仿真研...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动,直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能,亟需深入研究。利用数值仿真,首先,建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型;其次,对Kelvin模型进行改进,建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型;进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后,采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明:该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中,地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%),下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%);降温时反之。此外,流变效应长期作用下,上部桩侧逐渐发挥承载性能,摩阻力增大(增幅50%),深部相应降低(降幅14%),中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制;整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制,某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用,影响桩侧摩阻力的深度分布形态,使得桩基础承载模式动态变化,对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响,将为进一步的仿真研...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动,直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能,亟需深入研究。利用数值仿真,首先,建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型;其次,对Kelvin模型进行改进,建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型;进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后,采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明:该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中,地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%),下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%);降温时反之。此外,流变效应长期作用下,上部桩侧逐渐发挥承载性能,摩阻力增大(增幅50%),深部相应降低(降幅14%),中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制;整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制,某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用,影响桩侧摩阻力的深度分布形态,使得桩基础承载模式动态变化,对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响,将为进一步的仿真研...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动,直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能,亟需深入研究。利用数值仿真,首先,建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型;其次,对Kelvin模型进行改进,建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型;进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后,采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明:该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中,地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%),下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%);降温时反之。此外,流变效应长期作用下,上部桩侧逐渐发挥承载性能,摩阻力增大(增幅50%),深部相应降低(降幅14%),中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制;整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制,某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用,影响桩侧摩阻力的深度分布形态,使得桩基础承载模式动态变化,对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响,将为进一步的仿真研...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动,直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能,亟需深入研究。利用数值仿真,首先,建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型;其次,对Kelvin模型进行改进,建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型;进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后,采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明:该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中,地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%),下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%);降温时反之。此外,流变效应长期作用下,上部桩侧逐渐发挥承载性能,摩阻力增大(增幅50%),深部相应降低(降幅14%),中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制;整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制,某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用,影响桩侧摩阻力的深度分布形态,使得桩基础承载模式动态变化,对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响,将为进一步的仿真研...
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动,直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能,亟需深入研究。利用数值仿真,首先,建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型;其次,对Kelvin模型进行改进,建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型;进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后,采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明:该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中,地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%),下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%);降温时反之。此外,流变效应长期作用下,上部桩侧逐渐发挥承载性能,摩阻力增大(增幅50%),深部相应降低(降幅14%),中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制;整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制,某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用,影响桩侧摩阻力的深度分布形态,使得桩基础承载模式动态变化,对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响,将为进一步的仿真研...
无砟轨道结构的耐久性、可靠性是保证高速铁路长期安全运营的关键。针对寒区无砟轨道典型环境作用特征、服役性能演化与提升技术等相关问题进行综合论述,分析寒区无砟轨道面临的温度荷载、路基冻胀和冻融循环等典型环境作用特征;总结与服役性能相关的寒区无砟轨道损伤演化和耐久性问题,论述寒区无砟轨道服役行为未来的研究趋势;归纳新建和在役无砟轨道服役性能提升技术,以期为我国寒区无砟轨道服役性能提升提供坚实的理论基础和技术沉淀,推动我国高速铁路高质量、高速度、应用场景多样化发展。
无砟轨道结构的耐久性、可靠性是保证高速铁路长期安全运营的关键。针对寒区无砟轨道典型环境作用特征、服役性能演化与提升技术等相关问题进行综合论述,分析寒区无砟轨道面临的温度荷载、路基冻胀和冻融循环等典型环境作用特征;总结与服役性能相关的寒区无砟轨道损伤演化和耐久性问题,论述寒区无砟轨道服役行为未来的研究趋势;归纳新建和在役无砟轨道服役性能提升技术,以期为我国寒区无砟轨道服役性能提升提供坚实的理论基础和技术沉淀,推动我国高速铁路高质量、高速度、应用场景多样化发展。
无砟轨道结构的耐久性、可靠性是保证高速铁路长期安全运营的关键。针对寒区无砟轨道典型环境作用特征、服役性能演化与提升技术等相关问题进行综合论述,分析寒区无砟轨道面临的温度荷载、路基冻胀和冻融循环等典型环境作用特征;总结与服役性能相关的寒区无砟轨道损伤演化和耐久性问题,论述寒区无砟轨道服役行为未来的研究趋势;归纳新建和在役无砟轨道服役性能提升技术,以期为我国寒区无砟轨道服役性能提升提供坚实的理论基础和技术沉淀,推动我国高速铁路高质量、高速度、应用场景多样化发展。
青藏高原是我国乃至世界高海拔多年冻土区的典型代表。伴随着青藏铁路的建成通车,西藏自治区迎来了新一轮经济发展,迫切需要新建高速公路、输变电线路、输油气管道工程等。这些拟建工程与已建的青藏公路、青藏铁路、格拉输油管道、兰西拉光缆等工程均聚集于宽度不足10km范围内的青藏工程走廊。在这狭长的冻土工程走廊内,已修建或拟建的各种冻土构筑物相互影响,多因素耦合叠加,加速区域内的冻土退化,而冻土融化必将影响到工程的稳定性和生态环境退化。再加上全球气候变化的影响,其变化程度更加剧烈。面对国家需求,国家重点基础研究发展项目"青藏高原重大冻土工程的基础研究"于2012年4月正式启动。该项目旨在揭示气候变化与人类工程活动加剧背景下冻土变化及灾害时空演化规律,建立冻土工程稳定性和服役性能评价体系,提出冻土工程灾害防治理论与控制对策,为冻土构筑物群灾害应急预案和重大冻土工程建设提供科学决策依据。