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工程冻害问题研究

潘登  
【摘要】:工程冻害问题,在寒冷和较寒冷地区普遍存在,对工程的危害性是相当大的。尤其是水利工程,由于其近水环境的原因,冻害问题更为突出。在这其中因水结冰体积膨胀引起的危害、因建筑物围岩介质冻胀变形引起的结构破坏、因冻结作用导致荷载发生变化引起的构件(物)应力应变变化等,均有着十分的广布性和敏感性。这一问题已经引起了国际、国内诸多学者浓厚的研究兴趣,也取得了一些不同程度的研究进展和成果。从目前这些研究进展和成果看,还只是处于初始的、基础的外围研究上,从根本上或从能解决工程实际问题的需要来看,还显得不够多、不够深,理论上定性、定量的研究成果也并不多。工程实际和生产上还有许多急待解决的问题需要去研究。 水利工程实际已经十分迫切的要求解决工程冻害问题,也很现实地为水利科技工作者提出了这方面的研究任务和课题。 本文作者结合工程实际问题,分类型研究入手,研究冰胀的发展以及变化规律,研究冻土的物理、力学性状及土体水分冻移机理,并在文章中侧重了渠道衬砌体冻胀问题的研究,对冻结力、冻胀力做了较为深入的理论分析,分别建立了力学计算模型。运用这一模型,能够容易的、定量的计算出工程不同点位上的冻胀力值,再根据冻胀力大小采取相应的抵抗处理措施,来解决工程冻害问题。在水分冻移理论研究的基础上,提出了削减措施,即根据孔隙平衡原理,设置孔隙层,用以消纳冻胀,同时提出了孔隙量值及其稳定计算公式。采用削减与抵抗相结合的方法,使冻害这一工程上经常遇到且不容易处理的问题得到较为理想的解决。这些研究,已经通过工程实际运用的检验,其结果表明,无论是解决工程冻害问题的效果,还是效益价值,都十分显著。


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1 由明卓;冻土水、热、力三场耦合关系及数值模拟研究[D];北方工业大学;2010年
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