永冻土层上路基热传导建模与仿真开题报告

 2021-08-14 02:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

我国是冻土大国,多年冻土主要分布在青藏高原和东北大小兴安岭地区,其中青藏高原的多年冻土面积占全国冻土面积的三分之二以上,也是地球上中、低纬度面积最大、海拔最高、温度最低的多年冻土分布区。冻土由于其温度低、易变、温度敏感等的特殊工程地质性质,修建其上的道路容易产生路基下沉、路面开裂、凹陷、冻胀翻浆等病害,严重影响着多年冻土区道路的稳定性与安全通行。多年冻土是各类地基土中最差的一类,热融与冻胀给各种工程带来严重危害,多年冻土的存在不仅极大制约着和提高了交通建设的工程造价,而且严重阻碍者冻土区经济开发和社会进步。

近年来,我国大批科研和工程技术人员致力于冻土路基研究和实践。研究对青藏高原多年冻土地区公路工程建设起到了极为重要的指导意义,同时为建设青藏铁路奠定了坚实的理论和实践基础。冻土路基设计理论的创新催生了一大批新的冻 土路基稳定性技术的诞生 , 而工程的大规模应用也 为研究和评价新技术提供了广阔的舞台 , 相关的一 系列重要研究成果相继在国内外冻土学权威刊物发表.在 2004 年 9 月举行的第六届国际多年冻 土工程会议和 2006 年 8月举行的亚洲冻土会议上, 国内外同行专家一致认为, 青藏铁路所采取的冻土 工程措施基本上是恰当、 有效的, 能够保证青藏铁 路路基的长期稳定性, 体现了当代冻土区铁路工程 建设的先进水平.另一方面,受益于计算机软硬件发展水平的飞速进步 , 以 及对冻土路基的长期使用效果的关注 , 近几年冻土 路基的计算模型和模拟研究进展迅速 .带相变热传 导有限元数值计算方法被广泛应用于冻土路基长期 预测和预报, 冻土路基的多场耦合计算模型逐步完 善和实用化.土体的冻结与否和冻融过程中的水分 迁移变化对冻土路基影响最为明显 , 因此, 冻土路 基的温度场和水分场一直是研究者关注的重点 .胡 建华等根据傅立叶热传导定律和非饱和土壤水 分运动方程, 建立了多年冻土路基的双向冻结水热 耦合数学模型 .王铁行等重点考虑了温度对水 分迁移的影响和水分变化对土体热物理参数的影 响 , 建立了冻土路基的温度场和水分场耦合数值模 型 , 对冻土路基水分的横向差异进行了模拟分析.这些已有研究成果对之后的研究有着重要的作用。

青藏铁路的建设也为如何修筑多年冻土路基提供 了广阔的试验平台, 不论从冻土路基设计理论、 计算理论、 路基稳定性技术等方面 , 还是新材料、 新技术使用方面都可使冻土区路基修筑技术发展迈上一个新台阶.虽然现有的冻土知识和冻土区路基修 筑技术为寒区工程建设做出了很大贡献 , 但目前的研究更多的是瞄准国家需求而开展的应用研究 , 近年来我国在冻土基础理论方面投入的研究力量很有限, 因此,更深入系统地开展多年冻土地区路基研究 , 对西部大开发和利用冻土地区国土资源、 实现可持续发展都有着极其重大而深远的意义 。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

2. 研究的基本内容与方案

1.基本内容:

在永冻土层上铺设道路、飞机跑道和某些结构的地基、分析这类地基的结构,有沥青层、混凝土层、干砂层、石子层、绝缘材料层,再下面是湿的沙土层和冻土层。分析如下问题:

(1)分析空气温度传入路基规律,各材料层的温度分布;

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

3. 研究计划与安排

1-3周:查阅文献,完成开题报告

4-6周:总体设计,完成论文综述

7-10周:设计算法,功能模块设计

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 参考文献(12篇以上)

[1]赖远明,张鲁新,徐伟泽,米隆.青藏铁路抛石路基的温度特性研究[j].冰川冻土,2003,03:291-296.

[2]牛富俊,吴青柏,赖远明,孙志忠,冯文杰.青藏高原多年冻土退化及铁路路基工程热稳定性[a].中国地质学会工程地质专业委员会.中国地质学会工程地质专业委员会2007年学术年会暨“生态环境脆弱区工程地质”学术论坛论文集[c].中国地质学会工程地质专业委员会:2007:7.

[3]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型[m].北京:高等教育出版社,2011.

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。