【碩士】寒區(qū)軟巖隧道凍害機(jī)理及設(shè)計計算分析【2008】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：巖土工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：西安科技大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　凍害是寒區(qū)隧道常見的工程病害，凍脹力是寒區(qū)隧道凍害發(fā)生的主要原因。因此，研究凍脹力的發(fā)生、發(fā)展以及預(yù)防或消減是寒區(qū)隧道工程的關(guān)鍵問題，也是西部寒區(qū)工程的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題之一?！　?1)對寒區(qū)隧道凍害問題的假說進(jìn)行了歸納總結(jié)，對其各自的適用范圍和局限性進(jìn)行了分析。　　(2)介紹了軟巖特殊的物理力學(xué)性質(zhì)，對軟巖熱傳導(dǎo)控制微分方程和蒲彥敲行了堆導(dǎo)；對寒區(qū)隧道圍巖塑性區(qū)的應(yīng)力和邊界進(jìn)行了分析?！　?3)介紹了軟巖的熱物理指標(biāo)，對寒區(qū)軟巖彈性力學(xué)計算公式進(jìn)行了推導(dǎo)；對粘彈性情況下的凍脹力進(jìn)行了分析；對彈塑性力學(xué)下的凍脹力進(jìn)行了有限元分析。通過分析得到：①凍脹力隨洞內(nèi)通風(fēng)溫度(外界溫度)的降低而增大。②凍脹力隨襯砌剛度分配的原則。③凍脹力的分布規(guī)律。凍脹力大都分配于隧道的側(cè)壁上，最大凍脹力形成于靠近側(cè)壁的中心部位。并給出了算例分析。　　(4)根據(jù)流體力學(xué)、凍土學(xué)和傳熱學(xué)基本理論，提出了寒區(qū)隧道空氣與圍巖對流換熱和圍巖熱傳導(dǎo)耦合問題的三維數(shù)學(xué)模型，并用迦遼金法對有限元計算公式進(jìn)行了算例分析?！　。?）凍脹力和動融循環(huán)是寒區(qū)隧道產(chǎn)生的根本原因，因此，在寒區(qū)隧道的設(shè)計計算中，通過建立寒區(qū)軟巖支護(hù)設(shè)計模型，考慮凍脹力對寒區(qū)軟巖進(jìn)行設(shè)計計算，并進(jìn)行了算例分析。　　

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