钢管冻土复合结构温度场研究

发布时间：2022-08-08 20:20

　　现阶段我国轨道交通以及地下建设不断增加,人工冻结法被广泛应用于地层的加固和止水,但冻结法施工所面临的工程环境也越来越复杂。城市轨道交通工程在施工中也遇到各类较为棘手的难题,比如如何保证上穿临近建构筑物的稳定性、如何保证不稳定地基开挖建设中的安全性等等。城市地下空间当中遍布各种建构筑物、管线、道路等,如何有效地保证地下及地面设施的安全施工十分重要。本文结合上海地铁江浦路站实际工程中拟采用的钢管冻土复合结构进行冻结施工,选定双排管棚和热水+管棚两种不同布置形式进行温度场研究,论文中利用有限元模拟和模型实验对钢管冻土复合结构温度场的发展规律进行研究。本文系统性研究了冻结温度场理论、实验与模拟研究现状,并在此基础根据钢管冻土复合结构冻结温度场最新研究成果,基于有限元软件开发不均匀数值模型下的冻结温度场计算,通过典型参数分析,得到了双排管棚布置方式下限制冻结温度场发展规律;得到热水+管棚布置方式下精准控制冻结温度场发展的规律;通过单因素分析,得到双排管棚布置方式下管棚直径、填充物导热系数、管棚间距、管棚排距、管棚与冻结管排距5个影响因子在不同冻结时间中温度场的发展趋势;得到热水+管棚布置方式下循... 

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究的内容和意义
    1.4 研究的方法和技术路线
2 钢管冻土复合结构温度场的数值模拟研究
    2.1 有限单元法基本理论
    2.2 COMSOL软件简介
    2.3 土体及边界温度场数学模型
    2.4 典型参数下冻结温度场数值计算
    2.5 数值模拟计算方案
    2.6 各布置方式下温度场数值计算结果分析
    2.7 本章小结
3 钢管冻土复合结构温度场试验研究
    3.1 试验模型的确定
    3.2 相似理论与模型实验方法简介
    3.3 相似准则推导
    3.4 模化设计
    3.5 实验系统
    3.6 试验规划和过程
    3.7 试验结果
    3.8 本章小结
4 数据综合对比分析
    4.1 两种研究方法的异同
    4.2 特征面温度比较分析
    4.3 冻结壁厚度比较分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]管幕冻结法积极冻结方案模型试验研究[J]. 胡向东,任辉,陈锦,程勇,张军.  现代隧道技术. 2014(05)
[2]复杂条件下超浅埋双层叠合大断面隧道下穿敏感建筑设计[J]. 刘继国,程勇,郭小红,王文州.  现代隧道技术. 2014(05)
[3]考虑土性参数不确定性的单管冻结温度场分析[J]. 王涛,周国庆.  煤炭学报. 2014(06)
[4]直角绝热边界附近少量冻结管稳态温度场解析解[J]. 胡向东,郭旺,张洛瑜.  浙江大学学报(工学版). 2014(03)
[5]3排管冻结梯形-抛物弓叠合等效温度场模型和平均温度[J]. 胡向东,任辉.  煤炭学报. 2014(01)
[6]顶管法热力隧道钢筋混凝土管设计研究[J]. 董淑棉.  现代隧道技术. 2013(03)
[7]人工冻结法在地铁建设中的应用与发展[J]. 张婷,杨平.  森林工程. 2012(06)
[8]某地铁过街通道大断面矩形顶管工程设计[J]. 吴圣贤.  现代隧道技术. 2012(03)
[9]港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道方案论证[J]. 余晶,程勇,贾瑞华.  现代隧道技术. 2012(01)
[10]直线双排管冻结壁平均温度的等效抛物弓形模型[J]. 胡向东,赵飞,佘思源,舒畅.  煤炭学报. 2012(01)

博士论文
[1]人工地层冻结冻土帷幕形成与解冻规律研究[D]. 肖朝昀.同济大学 2007

硕士论文
[1]新管幕肋梁结构体系静力性能试验研究[D]. 王健.沈阳建筑大学 2011
[2]地铁隧道冻结法施工冻结壁温度场及地表冻胀位移数值试验研究[D]. 程形燕.兰州理工大学 2009
[3]任意冻结管分布下冻土温度场计算方法研究[D]. 毛良根.同济大学 2007
[4]管片散热对隧道联络通道冻结法施工的影响[D]. 姜波.同济大学 2006



本文编号：3672163