寒区铁路桥台受恶劣气候条件带来的温度场变化影响,产生了多种结构病害并威胁着线路运营安全。针对这一问题,本文建立典型铁路桥台有限元模型,研究建设完工后一年周期内的温度场变化规律,分析了台前及台后土体一定埋深范围内地温曲线的变化特征,对比分析了不同土质条件下的冻结深度差异。研究表明:桥台完工后的初始温度影响了台后土的地温分布,桥台建设及台后土的填筑导致地温温度场进行了重分布;在初始温度相同情况下,土体参数的不同导致冻结深度不同,冻胀土体冻结深度明显大于不冻胀土体,本文计算的最大冻结深度达7 m。
寒区铁路桥台受恶劣气候条件带来的温度场变化影响,产生了多种结构病害并威胁着线路运营安全。针对这一问题,本文建立典型铁路桥台有限元模型,研究建设完工后一年周期内的温度场变化规律,分析了台前及台后土体一定埋深范围内地温曲线的变化特征,对比分析了不同土质条件下的冻结深度差异。研究表明:桥台完工后的初始温度影响了台后土的地温分布,桥台建设及台后土的填筑导致地温温度场进行了重分布;在初始温度相同情况下,土体参数的不同导致冻结深度不同,冻胀土体冻结深度明显大于不冻胀土体,本文计算的最大冻结深度达7 m。
寒区铁路桥台受恶劣气候条件带来的温度场变化影响,产生了多种结构病害并威胁着线路运营安全。针对这一问题,本文建立典型铁路桥台有限元模型,研究建设完工后一年周期内的温度场变化规律,分析了台前及台后土体一定埋深范围内地温曲线的变化特征,对比分析了不同土质条件下的冻结深度差异。研究表明:桥台完工后的初始温度影响了台后土的地温分布,桥台建设及台后土的填筑导致地温温度场进行了重分布;在初始温度相同情况下,土体参数的不同导致冻结深度不同,冻胀土体冻结深度明显大于不冻胀土体,本文计算的最大冻结深度达7 m。
颗粒的排列方式是影响冻土热参数的一个重要因素。为探究不同土颗粒排列形式下冻土热参数变化规律,从土微观角度对相体间排列形式及相体间热传递进行研究。冻土中土颗粒、水、冰、空气之间接触方式可分为同相体间接触和异相体间接触,接触方式影响土体热量传递效率。同相体间热量为等梯度传递;异相体间热量为非等梯度传递,而是沿着某条路径传递。依据土颗粒的两种空间排列方式,即松散排列与紧密排列并以此建立热传递模型,依据导热系数理论公式推导出基于土颗粒两种排列方式下的导热系数计算模型。空气在冻土未冻水中形成腔体,腔体的存在阻碍着热流的传递并在此基础上讨论空气含量对导热系数的影响。
块石护坡路基是青藏铁路建设中一种有效的冷却地基保护冻土工程措施.考虑高原夏季夜间冷空气对块石护坡路基温度场的影响,对青藏铁路北麓河块石护坡试验路基夏季某一整天的温度场、热流量和热流密度进行了分析,研究块石护坡路基昼夜间热传递特性.结果表明:块石护坡路基在夏季白天吸收热量,在夜间冷空气的作用下路基释放一部分热量,说明夏季夜间存在一定的降温效果.另外考虑一年内冷暖季块石护坡的热传递差异,对块石护坡路基冷暖季的温度场、热流量和热流密度变化情况进行研究,探讨其冷暖季热传递特性,结果显示:块石护坡路基暖季处于吸热状态,冷季处于放热状态;从一年的热流量变化看,块石护坡路基冷季的放热量大于吸热量,路基储存冷能有利于保护冻土.