国家杰出青年科学基金(40225001)
- 作品数：51 被引量：666H指数：19
- 相关作者：赖远明张学富喻文兵张淑娟张明义更多>>
- 相关机构：中国科学院中交第一公路勘察设计研究院有限公司绍兴文理学院更多>>
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程天文地球理学更多>>
- 块石层与碎石层降温效果室内试验研究被引量：47
- 2003年
- 多年冻土区道路病害主要是由路基下多年冻土融化下沉引起,降低路基土体温度、保护冻土是连续多年冻土区的主要建筑原则.通过室内试验研究了在边界温度周期性波动及一定风速条件下块石层和碎石层的降温效果.结果表明:在负温及正温期结束时,块石层中温度沿深度方向是单调变化的,而在碎石层中是非单调变化的;正温结束时,块石层孔隙中的空气温度比块石表面温度低;一定厚度的块石层和碎石层均具有明显的降温效果,在相同边界条件下,平均粒径约7cm的碎石层的降温效果比平均粒径约为22cm的块石层好.因此,选择降温层的最佳粒径及厚度对实际工程具有重要意义.
- 喻文兵赖远明张学富肖建章牛富俊张淑娟
- 关键词：块石碎石多年冻土稳定性
- 青藏铁路开放边界块碎石类路基速度场和温度场特征非线性分析被引量：4
- 2007年
- 针对青藏高原多风的特点及其气温和地质条件,在考虑全球变暖的条件下,研究青藏铁路开放块碎石夹层路基和开放块碎石护坡路基的速度场及其在未来50年的温度场变化特征。结果表明,在外界风的作用下,两种块碎石路基的道砟层和块碎石层内的对流换热方式以强迫对流为主;在年平均气温为-4.0℃,考虑未来50年青藏高原气温升高2.2℃条件下,这两种路基结构均能不同程度地抵消气候变暖和铁路建设所带来的负面影响,对其下部多年冻土起积极保护作用,但开放块碎石夹层路基的降温效果好于开放块碎石护坡路基,而且还发现在铁路运营50年后开放块碎石护坡路基内部将出现终年融化夹层,这一问题应引起设计与施工部门的重视,以采取相应的措施来维护这种冻土路基的多年稳定。
- 张明义赖远明高志华李双洋
- 关键词：速度场温度场多年冻土青藏铁路
- 铺设保温材料的通风路基三维温度场数值分析被引量：21
- 2005年
- 通过瞬态温度场的导热微分方程,采用伽辽金法推导出带相变的三维温度场有限元计算公式,建立了通风路基温度场的空间计算模型。对青藏铁路中年平均气温在-4.3℃,地表年平均温度-1℃的路段,考虑气候变暖,根据预测在未来50a气温上升2.6℃的情况下,对铺设与不铺设保温材料的通风路基温度场进行了数值计算和对比分析,为设计、施工部门提供了理论参考。
- 刘志强赖远明张学富张淑娟
- 关键词：道路工程青藏铁路冻土
- 广州某地铁人工冻结法施工热力分析被引量：22
- 2006年
- 以广州某地铁采用人工冻结法施工为例,考虑相变和衬砌水泥水化热的生成,根据带相变瞬态温度场的热量控制微分方程,采用伽辽金法推导出的有限元计算公式计算分析了此地铁人工冻结施工过程中的温度场分布规律.并根据温度场的分布特点,确定了开挖时的人工冻结壁厚度.最后,对冻结壁和其周围土体分别应用不同的力学本构模型进行施工过程的力学模拟.结果表明,采用人工冻结法作为一种辅助的施工方法,不但能满足施工过程中结构的强度要求,而且能满足环境沉降量的要求.
- 李双洋张明义高志华张淑娟
- 关键词：人工冻土地铁温度场位移场
- 多年冻土区道碴结构铁路路基室内试验研究被引量：1
- 2004年
- 介绍了青藏高原多年冻土区道碴结构铁路路基的室内模型试验研究结果。分析了模型路基典型部位的温度随时间的变化情况及整个路基中典型断面在最低负温、最高正温和融化期结束时的温度场特征。通过对不同周期内对应时刻温度场的对比分析表明 :在路基表面 ,温度分布不对称 ;随着时间的推移 ,路基土体的温度有明显的降低 ,最大融化深度在逐渐减小 ,这说明在环境温度较低、路基高度较高的情况下 ,道碴路基结构是一种能维持路基下冻土稳定的路基结构形式 ,但在考虑全球升温及高温冻土条件下 。
- 喻文兵赖远明张学富
- 关键词：青藏高原多年冻土道碴路基
- 风火山隧道空气与围岩对流换热和围岩热传导耦合问题的三维非线性分析被引量：20
- 2005年
- 根据流体力学、冻土学和传热学的基本理论,建立了寒区隧道空气与围岩对流换热和围岩热传导耦合问题的三维计算模型,用Galerkin法进行了有限元分析,进一步编制了有限元计算程序。运用该计算程序对青藏铁路风火山隧道空气与围岩对流换热和围岩热传导耦合问题进行了三维非线性分析。结果表明:运用该计算模型和有限元计算程序,在不知道寒区隧道内气温的情况下,能够正确预测围岩的冻融状态,从而节约现场观测隧道内气温的费用。
- 张学富王成喻文兵刘志强
- 关键词：温度场对流换热
- 青藏高原东部高温多年冻土区路基热稳定性模拟分析被引量：8
- 2005年
- 根据青藏高原东部地区高温多年冻土地段的自然地理及地质水文条件,利用部分试验路段的实测资料,对该区在分别修建不同高度的沥青、水泥混凝土、砂砾路面后路基的热稳定性进行了模拟分析,根据计算结果就不同路面类型在该区高温冻土地段的适用性进行了探讨。
- 李东庆孙志忠赖远明何平房建宏
- 关键词：路堤临界高度
- 青藏铁路抛石护坡和保温材料复合路基温度场特征非线性分析被引量：5
- 2007年
- 采用多孔介质中流体的连续性方程、动量方程及能量方程,针对青藏铁路的气温和地质条件,对抛石护坡路基(无保温材料)及其在靠近路基顶部增设保温材料后的温度场特征进行了分析和比较.结果表明:在年平均气温为-4.0℃的青藏高原多年冻土区,考虑未来50 a气温上升2.6℃条件下,抛石护坡路基对其下部多年冻土可起到一定的保护作用;但由于气温升高的影响,路基中心处出现终年融化夹层;计算中发现当抛石护坡达到一定厚度时,单纯依靠增加抛石护坡厚度并不能明显增加其对路基中心处的降温效果;而增设保温材料后的抛石护坡路基可有效减小路基中出现的融化夹层,确保冻土路基的稳定.因此,建议在高温多年冻土区使用抛石护坡路基结构时,应考虑使用保温材料作为一种对抛石护坡路基进行保温补强的措施.
- 张明义李双洋高志华张淑娟
- 关键词：保温材料青藏铁路
- 封闭块碎石层最佳降温粒径的室内试验研究被引量：13
- 2006年
- 对不同粒径块碎石层在封闭条件下的降温效果进行了系列室内试验研究, 试验中块碎石层厚度为1.3 m, 采用的4种块碎石平均粒径分别为8.3 cm、14.8 cm、22.1 cm和27.1 cm . 结果表明： 在顶部温度（平均温度为正）周期波动条件下, 4种粒径块碎石层均有一定的降温效果, 但平均粒径为22.1 cm的块碎石层降温效果最好. 经综合分析确定, 封闭块碎石层在本试验条件下的最优降温粒径范围为20～30 cm. 在全球升温与人类工程活动的背景下, 即使路基表面平均温度升为正, 只要合理利用块碎石层的降温特性, 就可以达到有效保护其下部多年冻土的目的.
- 赖远明张明义喻文兵李双洋
- 青藏铁路旱桥冻胀力的弹塑性分析被引量：5
- 2008年
- 假设土体在冻结前已固结完毕,冻结过程中土体为具有弹塑性本构特征的各向同性体,土中的水分迁移符合达西定律,且土颗粒不可压缩。在给出冻土温度场、水分场基本方程及冻土弹塑性本构方程后,应用弹塑性有限元法,模拟旱桥施工过程。依次求出旱桥在围岩自重作用下的初始应力场、当前应力水平下围岩的温度场和体积膨胀引起的等效节点荷载,再求出上述荷载增量对应的应力增量和当前的围岩应力场,重复上述计算步骤直到规定年限。本文对青藏铁路旱桥单桩冻胀过程中在未来20年的应力场进行模拟计算,结果表明旱桥仅在靠近桥桩底部产生塑性应变,且塑性应变区很小,该旱桥是安全的。另外,本文提供分析寒区旱桥冻胀的理论与数值计算方法,可为类似工程设计提供参考。
- 肖建章赖远明张学富陆子建
- 关键词：青藏铁路冻胀力
