文档介绍：东北林业大学
硕士学位论文
多年冻土地区无基波纹管涵洞变形和应力分析
姓名:石桂梅
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:贾艳敏
20040301
要摘本文主要利用砑永砺凵隙远嗄甓惩恋厍藁ㄎ乒芎吹氖芰π阅芙蟹析,论文共分五部分,第一部分,绪论,主要介绍了冻土和波纹管涵洞的国内外发展和研究概况,同时阐明本论文的研究方法和内容;第二部分,冻土的基本理论,介绍了冻土的分布,冻土的定义,及其国内外冻土类型划分,同时介绍了冻土的物理和力学性质:第三部分,介绍了多年冻土地区常用的涵洞形式,及其这些涵洞在多年冻土地区的使用状况,通过对比分析重点介绍了波纹管涵洞的突出特点;第四部分,是论文的核心部分,通过有限元软件对多年冻土地区无基波纹管涵洞受力性能进行仿真分析,主要有三方面的内容:一,对波纹管和普通钢管的受力进行对比分析,通过分析得出波纹管具有较明显的轴向补偿位移的作用,说明波纹管具有较大的延伸性,同时随着直径的减小轴向补偿位移的能力越大;二,,针对不同的换填厚度、壁厚、上部填土厚度对其变形和应力进行分析,根据本文的分析,得出直径为ㄎ乒芎醋钚』惶詈穸任.,”】;上部填土适当增加,可减缓冻胀量的影响;三,对上面确定的直径为蚻ㄎ乒芎唇峁菇腥诔练治觯浜鼙湫魏妥畲笥α闯容许值。第五部分,结论。通过本文分析,在多年冻土地区应用波纹管涵,发挥其优良的变形能力和钢材的抗拉性能及抗疲劳性能较好的特点,对预防和彻底解决涵洞因冻胀和融沉而导致的破坏较为有效。关键词:波纹管涵洞、冻胀、融沉、
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⒄骨魇我国幅员辽阔,多年冻土分布广泛,随着国民经济的进一步发展,能源、交通、通讯等许多设施将建在这些冻土上,同时一些现有建筑物也不同程度受到冻害影响,因此,近年来直接为工程建设服务的冻土工程研究愈来愈受到各国重视。对冻土力学性质的研究,不但具有理论意义,而且对解决工程难题具有直接的现实意义,其必要性和紧迫性显而易见。国外冻土力学的研究于年代始于前苏联,〉么罅康某晒=沂玖硕惩恋牡ブ崆慷取瞬时三轴强度,尤其是冻土的流变特性及最基本的本构关系“甏┡访拦乙猜叫展了冻土的物理力学性质的研究,年,美国设立了糯邮潞こ萄芯俊霸诩俣ㄕ惩林忻挥屑浣尤戎是ㄒ频奶跫拢岢隽艘桓隼砺勰P陀靡砸∈龊冻土中冻结锋的发展:咖提出了一个描述水分、溶质和热质相耦合的间接热传导模型;蠼徊窖芯苛似渌惩林械耐了谱饔没恚岢隽艘桓稣惩林兴智ㄒ扑俣扔水头、溶质梯度、电位势梯度相关联的模型;近年,美国科学院极地研究局成立了多年冻土研究委员会,负责协调和促进北美多年冻土研究和国际合作交流。加拿大除国家理事会建筑研究所从事冻土研究外,许多政府部门也进行冻土研究“。我国在年代首先从东北地区开始了系统的冻土学研究工程。年代,中国冻土工作者为冻土地区一系列工程的修建做了大量工作,并在室内外系统开展了研究冻土物理力学和热学性质的试验。年《冻土》一书的出版,通俗而系统地介绍了冻土知识和我国以往研究成果,并附有第一张小比例尺的中国冻土分布图。年以后,我国冻土研究进入出成果的阶段,出现了一批系统性的成果。东北冻土研究,提出东北大小兴安岭多年冻土分区及特征,并编制出东北多年冻土分布图:,专题总结出大小兴安岭多年冻土的地温特征。青藏高原冻土研究,对区域冻土特征及其影响因素有了系统总结,编制出版了青藏公路沿线多年冻土分布图:万薄甏酰诖罅渴导首柿匣∩希晕夜嗄甓惩恋幕本特征和分布发育的地带性、区域性规律,已有全面的论述,给出中国多年冻土区面积有夜嗄甓惩撩魅坊殖龈呶扯榷嗄甓惩梁透吆0味嗄甓惩亮街掷嘈偷亩嗄甓土,后者又有高山多年冻土和高原多年冻土之分∽。在冻土物理力学及化学性质大量室内外试验研究基础上,提出各种土的冻胀分类方案和冻胀预报模型,提出了以考虑冻土融沉性为多年冻土地区无基波纹管涵洞变形和应力分析×
.ㄎ乒芎吹墓谕獾难芯肯肿春头⒄骨魇主的多年冻土的工程分类,针对渠系与公路冻害原因及防治的“土冻胀与盐胀试验研究及其应用”课题在东北和西北广大地区取得了良好的成果和效益。冻土物理力学和热学的基本参数和实验方法等,业已纳入国家有关规范。冻土力学按研究内容分为应用冻土力学和实验冻土力学”笛槎惩亮ρб允夷谑笛槲V鳎饕=辛艘韵鹿ぷ鳎憾圆煌а瓜露惩恋娜抗剪强度做了系统的实验研究,指出冻土的抗剪强度随围压增大而增大,与普通融二那慷性质相同,但当围压大于某一极限后,围压的继续增大则加速了空隙冰的压融,降低了冻土的粒间联结强度,导致冻土弱化“:进行了冻土在变载和变温条件下的蠕变实