国家杰出青年科学基金(40225001)
- 作品数：51 被引量：653H指数：18
- 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>>
- 发文基金：国家杰出青年科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目中国科学院“百人计划”更多>>
- 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：20
- 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
- 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：18
- 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
- 昆仑山多年冻土隧道施工温度影响分析被引量：8
- 2003年
- 青藏铁路昆仑山隧道现场实测气温和地温资料表明,施工期间隧道衬砌现浇混凝土水化热、冬季施工采取的保温措施以及其它人为活动,造成了该隧道围岩的多年冻土融化较多.考虑水分迁移和冰水相变耦合影响,根据瞬态温度场问题的热量平衡控制微分方程和质量迁移方程,应用伽辽金法推导出了有限元计算公式,在ANSYS计算软件的工作平台上开发了计算软件.运用该计算软件对昆仑山隧道施工期间的融化进行了回冻预测分析,结果表明:保温材料对昆仑山隧道的回冻起着阻碍作用.在现场观测寒区隧道围岩的温度和应力时,必须考虑施工期间的融化圈的影响,而观测时间要长一些,否则,测量的温度和应力与隧道稳定后的温度和应力将有较大的差异.
- 张学富苏新民赖远明喻文兵吴亚平
- 关键词：冻土隧道保温材料水分迁移
- CT技术应用于岩石细观损伤特性试验研究现状被引量：13
- 2004年
- 主要从CT技术的检测原理、岩石损伤的直接检测、三轴或单轴条件下岩石的破坏机理及演化方程和本构关系等方面概述了岩石细观损伤特性试验研究现状及进展.
- 张淑娟赖远明孙志忠张学富
- 关键词：岩石细观损伤CT技术本构关系特性试验
- 开放边界条件下青藏铁路抛石路基的降温效果分析被引量：13
- 2005年
- 铁路道碴铺层和抛石层可以看作多孔介质,其内部流体的对流换热为多孔介质的传热传质问题.目前抛石路基作为一种特殊的新型路基结构已在青藏铁路得到广泛应用,但其抛石层多为上下封闭、左右开放,内部空气与外界连通,对流与传热模式变的更为复杂.因此,基于多孔介质中流体热对流的连续性方程,非达西流动量方程及能量方程,针对青藏铁路的气温条件和地质条件,对开放边界、不同路堤高度(抛石层厚度为1.5m)的抛石路基内速度场及其在未来50年的温度场特征进行了研究与分析.结果表明:在外界风的作用下,这种开放路基道碴和抛石层内的对流换热方式以强迫对流为主;并且在年平均气温为?4.0℃,考虑未来50年气温上升2.6℃的情况下,其降温效果较好,路堤下有低温冻土核生成;并且较高路基降温效果好于较低路基,这主要是由于较高路堤底部较宽,对下部冻土产生的影响范围较大;但由于主导风向的影响,较高路基的下部温度场出现左右不对称现象,这很可能会造成路基整体的横向不均匀变形,而较低路基无此现象发生,这应引起设计与施工部门的足够重视.
- 赖远明张明义刘志强喻文兵
- 关键词：抛石路基青藏铁路抛石层铁路道碴路基结构非达西流
- 青藏铁路昆仑山隧道回冻预测分析被引量：5
- 2005年
- 针对青藏铁路昆仑山隧道围岩多年冻土融化较多的问题,考虑水分迁移和冰水相变耦合影响,根据瞬态温度场问题的热量平衡控制微分方程和质量迁移方程,应用伽辽金法推导出了有限元计算公式并编制了计算软件。运用该计算软件对昆仑山隧道施工期间的融化进行了回冻预测分析。分析结果表明:保温材料对昆仑山隧道的回冻起着阻碍作用。在现场观测寒区隧道围岩的温度和应力时,必须考虑施工期间融化圈的影响,而且观测时间要长一些。否则,测量的温度和应力与隧道稳定后的温度和应力有较大的差异。
- 张学富喻文兵
- 关键词：隧道工程寒区隧道保温材料
