收藏本站
收藏 | 论文排版

列车荷载和冻融循环作用下冻土路基稳定性研究

施烨辉  
【摘要】:随着多年冻土区青藏铁路的建设和运营,路基下部地表温度条件发生改变,原天然地表下多年冻土水热状态失去平衡,致使路基下部多年冻土上限迁移,在长期列车荷载和冻融循环作用下,可能会影响路基稳定性。因此,应分析研究冻融循环作用下的路基水热状态,并进行路基热稳定性评价,在此基础上,研究分析长期列车荷载作用对路基稳定性的影响情况,给出未来路基稳定状态作预测。这对路基工程设计、施工及维护有指导性作用,并对铁路运营安全具有重要意义。 本文在国家自然科学基金(50778012)支持下,研究分析了冻融循环作用对冻土特性的影响,开展了室内冻土动三轴试验研究,结合现场调研和观测结果,建立模型计算分析了冻融作用下路基温度、水分分布情况,并基于上述研究结果,计算分析了列车荷载和冻融循环作用对冻土路基稳定性影响,取得了以下几个方面的研究成果: (1)开展了多年冻土区段青藏铁路的粉质粘土动三轴试验,给出不同温度、含水量、围压和振动频率条件下动弹性模量、阻尼比、动摩擦角和粘聚力等物理量的变化规律,为计算参数选择提供依据。 (2)总结了冻土常用的物理力学等各项表征量,并给出这些表征量对冻土工程性质的具体影响及相关规律。分析得出受冻融循环作用影响较大的几组物理量:干密度、含水(冰)量、弹性模量、抗剪强度、粘聚力等。分析了冻土特殊性质的主要形成过程,即土体的冻结融化过程发生的物理力学行为变化规律。基于已有的试验结果、理论研究和经验成果,给出数值计算可以参照的各项物理力学参数选取规则。 (3)基于路基试验段实地观测结果,结合土动力学、传热学、冻土物理学等相关理论建立了冻土路基计算模型,研究了冻融循环对路基温度和含水量分布的影响,提出了基于温度和含水量的路基稳定性评价方法,并对模型路基未来50年的路基稳定状态进行了评价。 (4)综合前述研究结果,以青藏铁路为研究对象,建立了车-轨-路基三维有限元计算模型,研究分析了列车移动荷载作用对处于冻结、融化和含冰等条件下冻土路基的影响,对长期列车荷载作用下冻土路基稳定性进行模拟计算并从土体强度和路基变形两个方面作出相应评价,为青藏铁路运营维护提供参考依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 李航;于玲;;冻融循环作用下路基边坡稳定性变化研究[J];路基工程;2011年05期
2 周敏;;简支梁在冻融循环作用下抗剪承载力的分析[J];江苏水利;2017年06期
3 张泽;马巍;齐吉琳;;冻融循环作用下土体结构演化规律及其工程性质改变机理[J];吉林大学学报(地球科学版);2013年06期
4 彭晖;刘洋;付俊俊;苏鹏;刘扬;;冻融循环作用下表层嵌贴CFRP-混凝土界面黏结性能试验研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2017年05期
5 冀晓东;赵宁;宋玉普;;冻融循环作用后变形钢筋与混凝土粘结性能退化研究[J];工业建筑;2010年01期
6 曹大富;马钊;葛文杰;袁沈峰;张政;;冻融循环作用后钢筋混凝土柱的偏心受压性能[J];东南大学学报(自然科学版);2014年01期
7 高国威;张成银;;冻融循环作用下水工混凝土耐久性和力学性能试验研究方法探讨[J];治淮;2012年05期
8 卢连长;张泽;冯文杰;杜微;刘博怀;周成林;;冻融循环作用下冻结黏土矿物物理力学性质研究[J];水文地质工程地质;2017年04期
9 管巧艳;高丹盈;李杉;;冻融循环作用后CFRP与混凝土粘结性能研究[J];工业建筑;2010年06期
10 冀晓东;宋玉普;;冻融循环作用后钢筋与混凝土粘结性能试验研究[J];大连理工大学学报;2008年02期
11 田军;洪锦祥;;冻融循环作用对混凝土路面使用寿命的影响[J];山西建筑;2008年12期
12 时旭东;李俊林;汪文强;钱磊;马驰;;混凝土经历常温及-30~-120℃间冻融循环作用的受压变形性能试验研究[J];混凝土;2017年12期
13 时旭东;汪文强;钱磊;李俊林;;不同含水率混凝土遭受常温至-190℃间冻融循环作用的变形性能试验研究[J];工业建筑;2018年03期
14 顿珠次仁;刘江;刘丰玮;;冻融循环作用下沥青混合料低温弯拉特性分析[J];西藏科技;2013年10期
15 冯勇;何建新;刘亮;杨力行;;冻融循环作用下细粒土抗剪强度特性试验研究[J];冰川冻土;2008年06期
16 姜春艳;冯勇;;冻融循环作用对细粒土边坡稳定性数值模拟影响[J];山西建筑;2013年08期
17 洪雷;张雨剑;王苏岩;;冻融循环作用下CFRP-高强混凝土的界面行为[J];水利与建筑工程学报;2016年03期
18 张利;郭金辉;宿晓萍;;冻融循环作用下钢筋与混凝土黏结应力的损伤研究[J];工业建筑;2015年12期
19 曹大富;葛文杰;郭容邑;袁沈峰;王必元;;冻融循环作用后钢筋混凝土梁受弯性能试验研究[J];建筑结构学报;2014年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭凯艳;;冻融循环作用下岩质边坡风化层厚度与稳定性的关系[A];《工业建筑》2015年增刊Ⅰ[C];2015年
2 李响;李家正;张亮;李明霞;;碳化对遭受冻融循环作用水泥-粉煤灰砂浆抗压强度的影响[A];“第四届全国特种混凝土技术”学术交流会暨中国土木工程学会混凝土质量专业委员会2013年年会论文集[C];2013年
3 李响;杨华全;李明霞;彭尚仕;董芸;严建军;;碳化对遭受冻融循环作用水泥-粉煤灰砂浆抗压强度的影响[A];2013年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2013年
4 李犇;毛继泽;吕建福;郭庆勇;;冻融循环作用下混凝土介观损伤的研究[A];中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品分会第九届理事会成立大会暨第十一届全国高性能混凝土学术研讨会论文集[C];2015年
5 蔡昊;覃维祖;刘西拉;;冻融循环作用下混凝土力学性能的损失[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1996年
6 李犇;毛继泽;刘宗民;刘利明;马立夫;;冻融循环作用下混凝土微观损伤模型的研究[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
7 吴洪海;谢剑;;超低温冻融循环作用对混凝土性能的影响[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
8 冯勇;张军;何建新;赵海涛;;冻融循环作用下细粒土抗剪强度特性参数的方差分析研究[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年
9 夏慧芸;田俊壮;张雷;孙增智;陈华鑫;;冻融循环作用下盐分对桥墩混凝土耐久性影响的试验研究[A];中国化学外加剂及矿物外加剂研究与应用新进展2016年科隆杯优秀论文汇编[C];2016年
10 叶阳升;;青藏铁路高原冻土路基的关键技术问题[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(上册)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 施烨辉;列车荷载和冻融循环作用下冻土路基稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
2 商效瑀;冻融循环作用下再生混凝土砖砌体力学性能研究[D];西安建筑科技大学;2014年
3 王冲;冻融循环作用下土体水热变化特性及滞回机理研究[D];兰州大学;2018年
4 冀晓东;冻融后混凝土力学性能及钢筋混凝土粘结性能的研究[D];大连理工大学;2007年
5 杜东宁;基于冻融循环作用的基坑变形机理及支护方案优化研究[D];辽宁工程技术大学;2015年
6 祁长青;青藏铁路冻土路基温度场随机有限元分析与变形可靠性研究[D];南京大学;2005年
7 安新正;腐蚀环境下再生混凝土结构耐久性试验研究[D];中国矿业大学(北京);2012年
8 李长雨;冻融循环下橡胶颗粒改良粉煤灰土力学效应试验研究[D];吉林大学;2012年
9 曹斌;黑河上游祁连山区多年冻土状态与动态研究[D];兰州大学;2018年
10 汪双杰;高原多年冻土区公路路基稳定及预测技术研究[D];东南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张政;冻融循环作用下混凝土正截面承载力计算方法研究[D];扬州大学;2015年
2 任明龙;冻结作用对原煤力学性能影响的试验研究[D];重庆大学;2018年
3 韩女;冻融循环作用下混凝土孔隙结构特征及损伤演化规律研究[D];长安大学;2018年
4 张浩;冻融循环作用下装配式结构全灌浆套筒连接节点试验研究[D];安徽理工大学;2018年
5 李俊林;不同低温温度区间混凝土冻融循环作用性能试验研究[D];清华大学;2017年
6 李建华;冻融循环作用下的路基沉降特性研究[D];东北林业大学;2018年
7 季亚茹;冻融循环作用下膨胀土工程特性研究[D];中国矿业大学;2018年
8 王飞;季冻区盐渍土环境作用对道路水稳层破坏效应的试验研究[D];塔里木大学;2018年
9 武丹;冻融循环作用对黄土路基性质及边坡稳定性的影响研究[D];太原理工大学;2017年
10 贺海松;冻融循环作用下约束泥质白云岩力学特性试验研究[D];贵州大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 王进东 王朝霞;解决青藏铁路冻土路基病害有良方[N];甘肃日报;2003年
2 秦纪民;创新能力大幅提高取得一批重大成果[N];人民政协报;2004年
3 王立武 曹伟宏;高原上的挑战者[N];中国铁道建筑报;2003年
4 李亚光 周晗露;青藏高原多年冻土区建成首条高速公路[N];中国民族报;2017年
5 蔡申夫;青藏铁路的三大难题[N];科技日报;2003年
6 守义;房子是这样建成的[N];科技日报;2003年
7 本报记者 张宗华;揭开多年冻土的奥秘[N];中国交通报;2000年
8 记者 邵文杰;青藏铁路多年冻土工程技术居世界前列[N];光明日报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978