通风路基温度特性的有限元分析.pdf

文档介绍：第 23 卷第 24 期岩石力学与工程学报 23(24):4112~4118
2004 年 12 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Dec.,2004



通风路基温度特性的有限元分析*

蒋武军葛修润
(中国科学院武汉岩土力学研究所武汉 430071)

摘要利用焓式有限元方法对各路基的温度特性进行了三维数值分析,并通过对比分析得出:透壁通风管的降温
效果最好,非透壁通风管的降温效率次之,普通路基的降温效率最差。
关键词数值分析,冻土,通风路基,温度特性,非线性分析
分类号 O 241 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2004)24-4112-07

FEM ANALYSIS OF TEMPERATURE CHARACTERISTICS OF
VENTILATION ROADBED

Jiang Wujun,Ge Xiurun
(Institute of Rock and Soil Mechanics,The Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071 China)

Abstract Using the enthalpy-based finite element method,the three-dimensional temperature characteristics of
roadbeds have been numerically analyzed. The results indicate that the refrigeration efficiency of the ventilation
roadbed containing apertured rentiduct is the most favorable among three types of roadbeds.
Key words numerical analysis,frozen soil,ventilation roadbed,temperature characteristic,nonlinear analysis

风管具有本质上的区别。这种透壁通风管有其优
1 前言越性,因为进入透壁通风管的冷空气可直接与其周
围介质进行热交换,从而可以有效地使周围介质降
在寒区,公路和铁路路基下部的多年冻土上限温。与其他工程措施相配合能有效地抑制由于工程
的下降所造成的不均匀沉陷是道路破坏的最主要方活动使多年冻土带上限下降的趋势。为了解透壁通风
式。工程中经常使用的一种重要工程措施是在路基路基的温度特性及其降温效果,并为设计提供理论依
中预埋通风管,实践证明,采用这种措施已取得了据,本文对通风路基温度特性进行了有限元分析。
一定的效果。这种通风管的管壁是实体的混凝土,
它通过通风管材料的热传导才能影响到管壁周围介 2 相变的模拟
质的温度场。这种通风管的作用机制和它的有效性
是通过管壁的热交换作用传递给介质,效率不会太数值模拟相变问题时要考虑相变潜热,用有限
高。中国科学院武汉岩土力学研究所葛修润院士发元法分