一、青藏高原多年冻土地区桥梁设计（论文文献综述）
吴鹏飞[1]（2021）在《多年冻土区桩土接触面强度特性试验和桩基承载力数值模拟研究》文中认为
王万平,张熙胤,陈兴冲,王义,于生生[2]（2020）在《考虑冻土效应的桥梁桩-土动力相互作用研究现状与展望》文中研究说明冻土和地震是我国西部高寒高烈度地区桥梁工程建设中主要面临的两大挑战。冻土区线路工程广泛采用桩基础桥梁,土体冻结后会显着影响地震作用下桩-土动力相互作用过程,给桩基础桥梁抗震分析带来困难。首先系统总结和分析了冻土对桥梁结构地震响应的影响、桩-冻土相互作用效应及其计算模型等方面的研究现状,进而对相关成果进行了科学分析。研究表明:冻土的存在对桥梁结构地震反应的影响是显着的,桩基础桥梁抗震设计中不考虑冻土效应是不合理的。目前还存在的问题包括:冻土区桥梁结构地震反应的研究中,未充分考虑冻土效应;现有桩-土相互作用模型无法有效应用于冻土领域;地震作用下桩-冻土体系相互作用机理及其破坏特征不明确。在此基础上,提出了考虑冻土效应后桥梁桩-土动力相互作用为今后需要重点研究的方向。
霍晓辉[3]（2020）在《地震荷载作用下高含冰冻土地区桩基础动力响应分析》文中研究说明近年来,随着一带一路国家政策的提倡,大量基础设施开始在西北地区进行建设。由于西北地区气候严寒存在面积广大的多年冻土,铁路、公路工程需穿越很长路段高含冰冻土区,考虑到气候变化及工程热扰动结果造成建筑路基的冻胀与融沉病害,交通基础设施多采用“以桥代路”的工程结构。同时西北地区也是地震多发地带,因此为了交通基础的安全性和耐久性,对高含冰冻土地区的桩基础进行地震动响应分析具有很大的现实意义,也为西北寒区的抗震设计提供一定的参考。要对高含冰冻土地区的桩基体系进行地震响应分析,首先应对高含冰冻土的动力特性进行研究。因此对30%、50%、75%三种含冰量冻结粉质亚黏土进行了室内动三轴试验,分析冻土的动应力应变关系和动弹性模量,得出动应力应变曲线符合HardinDrnevich双曲线模型,动弹性模量随温度升高而减小,围压对动弹性模量的影响视温度而定,对于高含冰量冻土,动弹性模量随含水量增大先减小后增大,即存在一个最差含水量,其动弹性模量会最小。随着动载频率的升高,冻土动弹性模量逐渐增大,高温冻土的动弹性模量受频率影响较小,高温冻土具有减振作用。建立冻土-桩-承台体系有限元模型,分别对不同冻土场地下单桩基础、单排双桩基础的地震响应进行分析,研究不同冻胀率变化、不同冻土层深度、不同的桩基布置方式对地震响应的影响。得出结论:在竖向地震波荷载下,高冻胀率冻土场地下承台竖向位移更大,承台竖向加速度更大,同时桩身的最大竖向应力分布在冻土层;加大冻土层深度会导致承台竖向位移、加速度均变大。在横向地震波荷载下,不同冻胀率冻土场地下承台横向位移差别不大,高冻胀率冻土场地下承台横向加速度更小,说明高冻胀冻土环境更有利于桩基础横向抗震稳定性;冻土深度越大承台横向地震加速度反应越小,对抗震更有利,桩土最大接触力会随着冻深加大而变化。单排双桩竖向、横向地震荷载下其承台位移、加速度均小于单桩体系,说明双桩基础比单桩更有利于抗震。
付垒[4]（2020）在《冻土区铁路接触网立柱桩基础抗拔承载性能分析》文中研究指明近年来气候变化及人类的活动导致寒区土体的温湿度发生了一系列的变化,这引起了土体物理力学特性的改变,造成土体中基础的承载性能发生变动并影响了基础的安全使用。目前对土体参数变化条件下基础承载力及变形响应情况尚未有完备的研究,论文首先研究了青藏高原的温度及湿度的变化情况,根据土体湿度变化情况设计了一系列的室内试验,确定了桩周土体及桩土接触面的力学参数变化规律,然后建立温度场分析模型对桩土体系的冻土上限进行了计算,最后通过建立力学模型的方式对桩基础在上拔荷载下的承载力及变形响应情况进行了分析,可为评价接触网立柱桩基础的长期承载情况提供参考。针对桩体所处的环境动态变化问题,主要进行了环境温湿度变化的研究。首先通过文献查阅的方式,获取青藏高原近60年的降水数据及近30年的地表温度数据,然后通过数理统计的方式对降水量及地表温度随时间的变化规律进行分析,结果表明青藏高原温度和湿度均会随时间推移发生增大,未来50年内冻土湿度会有6%的增加,温度会升高1℃,这可为确定任意时刻冻土所处的环境提供基础参考。针对桩土体系的物理力学参数随土体温湿度变化的问题,设计了包含土体物理特性试验、三轴压缩试验、接触面直剪试验等一系列的室内试验。通过对试样设置不同梯度的含水率及不同冻融循环次数的方式,得出了土体及桩土接触面的力学参数随时间及土体含水率的变化规律。结果表明,随着含水率的增大,桩周土体粘聚力及内摩擦角均会减小,桩土接触面的粘聚力会发生增大,内摩擦角会减小,这为确定不同时刻土体及接触面的参数变化情况提供了基础依据。针对桩土体系温度场随时间的变化问题,以青藏铁路某段中的接触网立柱桩基础为依据,通过FLAC3D数值模拟软件建立了桩土体系温度场计算模型,分别模拟2019年、2029年、2039年、2049年、2059年、2069年桩土体系的温度场,通过温度场的分布确定冻土上限的位置,分析桩体附近及远端土体上限的变化趋势,计算桩体在温度场变化情况下的上拔承载力。结果表明,未来50年内桩体附近的冻土上限位置先上升后下降,远端土体处的冻土上限位置在逐渐下降,桩基础的上拔承载力在逐渐减小。这可为土体
李发达[5]（2020）在《冻土场地桩基桥梁地震响应及不确定性量化分析》文中进行了进一步梳理进入21世纪,随着我国经济建设的快速发展,区域协调可持续发展日渐提上日程。为统筹中西部地区均衡发展,基础设施建设已成为发展中西部经济的重中之重。经济发展,交通先行,青藏铁路的开工建设及运营为西部经济的发展奠定了坚实的基础。青藏铁路纵贯青海、西藏两省区,穿越连续多年冻土区,是迄今为止世界上穿越冻土里程最长的高原铁路。为克服冻土场地给建造和运营铁路干线带来的次生问题,工程师常常采用桩基础的形式规避不良地质。然而,加之我国地震分布广、强度大,其中青藏高原地震区地震活动位居全国之首,因此冻土场地桩基桥梁抗震问题日渐突出。基于此,本文选取冻土场地桩基桥梁地震响应作为研究点,将典型冻土场地桩基桥梁作为研究对象。首先,基于室内低-常温动三轴试验数据对p-y曲线进行修正;其次,建立冻土场地桩基桥梁三维有限元数值计算模型,以此模拟冻土条件下桩基桥梁的地震响应特性。最后,利用高斯过程替代模型,计算冻土场地桩基桥梁地震响应的统计变量,进而进行不确定性量化分析。具体研究内容及思路如下:（1）冻土场地砂砾石动力特性试验研究。通过一系列的低-常温动三轴试验,分别讨论了粗颗粒砂砾石在不同温度、不同围压和不同砾砂比条件下的骨干曲线、动剪切模量和阻尼比的变化规律;依据砂砾石试样进行CT扫描试验,在所得CT数均值和标准差的基础上结合动剪应力和动剪应变的变化规律以及试样内部微结构图像分析了砂砾石试样的损伤演化过程和特征。（2）在低-常温动三轴试验数据基础上对常规p-y曲线进行修正,使其更好的适用于冻土场地桩-土动力相互作用模拟。利用界面友好MSBridge程序建立冻土场地桩基桥梁有限元数值模型,详细介绍了数值模型中各部分的模拟细节。最后利用开源有限元数值计算平台Open Sees执行相应的数值模拟,对冻土场地桩基桥梁的地震响应特性进行分析。（3）采用高斯过程替代模型,计算冻土场地桩基桥梁地震响应的统计变量,进而进行不确定性量化分析。基于影响冻土场地桩基桥梁响应的主要参数,确定这些参数的服从分布特点,获取输入样本;其次,基于非线性时程响应,分析不同样本输入下模型的响应,得到输入-输出的训练样本;最后,结合高斯过程替代模型,量化桩基桥梁的地震响应不确定性。本文基于低-常温动三轴试验和三维有限元非线性模型分析为基础,着重探讨了冻土场地砂砾石材料的动力特性和桩基桥梁地震响应特性。在此基础上,采用高斯替代模型,计算冻土场地桩基桥梁地震响应的统计变量,进而进行不确定性量化分析。以上这些工作将为土的动力特性相关试验和桥梁桩基三维有限元建模及地震响应特性研究提供一定的参考价值。
罗涛[6]（2020）在《多年冻土区板桩路桥过渡段结构力学特性研究》文中研究表明路桥过渡段作为连接道路与桥梁的关键结构,是保证列车平顺、安全通行的关键。然而该结构由于桥台与路基的刚度骤然变化导致其易发生差异性沉降病害,尤其是在通车后动力荷载作用下该病害表现得更为明显。由调查数据分析可知,青藏铁路沿线路桥过渡段差异性沉降病害非常严重,目前常用的治理方法为往沉降差空洞中填埋道渣,重新找平的方法,此方法短时间内具有一定的效果,但是长期填埋道渣不利于路基稳定严重时将导致新的病害。目前对于多年冻土区路桥过渡段病害的研究都是从其温度场及水分场的角度出发,且多数都为理论分析或数值模拟分析。本文结合多年冻土区冻土的活动层特性,从刚度差异角度出发提出板桩路桥过渡段结构来开展本次室内模拟试验。本次试验主要是观测板桩路桥过渡段结构在外界循环温度荷载及持续外力荷载作用下其温度场与位移场的变化规律。得出:（1）板桩路桥过渡段结构中心处土体温度由于试验的桩基导热系数比冻土高且受双排桩基对其的影响,导致其温度略高于一般路桥过渡段结构,但是桩基对只能在一定的范围内对土体温度有影响且不会影响冻土的冻结线。（2）本次室内模拟试验较真实的模拟出冻土的活动层,且试验模拟的冻土具有良好的冻胀融沉特性。在外界环境温度随年限逐年升高的情况下,路桥过渡段结构的活动层深度略有增加,且板桩路桥过渡段结构的增加幅值略大。（3）板桩路桥过渡段结构在持续外荷载与循环温度荷载作用下,其差异性沉降量较一般过渡段结构大幅度降低,同时板桩路桥过渡段结构的轨面弯折角较一般过渡段结构也大幅度降低,说明桩基的存在很大程度增加了土体刚度使其对减缓路桥过渡段的差异性沉降具有良好的效果,可很好的保证列车运营的安全性和平顺性。（4）运用ANSYS有限元软件通过数值模拟的方法对两种路桥过渡段结构进行长期稳定性分析。通过分析对比两种结构的温度场与位移场得出板桩路桥过渡段结构对于多年冻土区路桥过渡段差异性沉降有很好的治理效果。
刘凤云[7]（2020）在《通风管对高原冻土区输电线塔基温度场和承载力影响规律研究》文中认为由于高原冻土区基础设施建设的推进和全球气候变暖的影响,高原冻土区冻土的退化严重,这给高压输电线塔基的稳定性带来了极大的威胁。在高原冻土区,为了提高输电线塔基的承载力,建议将塔基底部土体置换为冻胀不敏感性材料粗颗粒土,将塔基设计为带有主动降温措施的通风管塔基。本文采用试验和数值模拟相结合的方法,对高原冻土区输电线塔基的承载力进行了系统研究,以期能够为高原冻土区输电线塔基的设计和施工等关键技术问题提供科学依据。主要工作如下:（1）试验研究了粉质黏土在高温冻土区间（-2℃～2℃）的力学性能,发现粉质黏土在此区间力学性能有明显的退化,并对其退化机理进行了分析;对粗颗粒土的冻胀特性受击实功和细粒含量影响的规律进行了研究,发现了最不利于粗颗粒土冻胀的颗粒级配和击实条件,并解释了其冻胀机理;同时研究了温度对粗颗粒土剪切特性的影响,发现粗颗粒土在负温下剪切强度显着增加,会出现脆性破坏。（2）为降低塔基周围土体的温度,将外置（内置）通风管这种主动降温措施引入到塔基中,确定了通风管塔基的降温效果,对比了不同季节有通风管和无通风管时塔基周围土体的降温情况;对比发现,在冷季节（温度低于0℃）,通风管具有良好的降温效果;探讨了通风管直径、管间距、埋置深度等因素对通风管塔基周围土体降温效果的影响,得到了有利于降低塔基周围土体温度的参数组合。（3）为解决暖季（温度高于0℃）高温对通风管周围土体温度场的干扰,提出了外置通风管和调节开关相结合的高原冻土区塔基综合处置技术,即在冷季节保持开关打开,冷空气进入通风管;暖季节开关关闭,阻止外界高温空气进入通风管;研究发现此组合措施能够保证暖季塔基底部土体处于负温状态,有助于塔基的稳定性。（4）结合粉质黏土和粗颗粒土剪切性能参数随温度的变化以及通风管塔基对塔基周围土体的降温效果,计算和模拟分析了塔基的极限承载力;发现将粉质黏土置换为粗颗粒土可以显着提高塔基抗压极限承载力;通风管塔基在冷季可以有效提高塔基的抗拔极限承载力和抗压极限承载力,外置通风管和调节开关组合措施在暖季可以有效提高塔基的抗拔极限承载力和抗压极限承载力。最后依据试验和模拟情况总结了高原冻土区通风管塔基的施工流程。
侯鑫,杨斌,陈继,赵静毅,芮鹏飞[8]（2020）在《多年冻土区钻孔灌注桩基础早期热稳定性研究现状与展望》文中提出多年冻土区钻孔灌注桩基础施工带来的热扰动削弱了桩基础的早期热稳定性,降低了桩基承载力。通过早期热稳定性影响因素、热稳定性对承载力的影响及其改善措施三个方面对钻孔灌注桩基础早期热稳定性的研究现状进行归纳总结。研究表明:首先,多年冻土区钻孔灌注桩基础具有热扰动范围大、回冻时间长的特点,其中水化热及胶凝材料、入模温度、成孔方式作为主动影响因素是热扰动的主要来源,桩基特征及冻土工程地质条件作为间接因素也对早期热稳定性产生次要影响;其次,钻孔灌注桩热扰动显着降低了桩基早期的承载力,延缓了上部结构施工时间;在削弱桩基早期热扰动方面,人工制冷、热管等措施具有良好的加速回冻效果。基于桩基承载力与冻土地温的密切关系,未来还需进一步定量评估冲击钻成孔施工方式、灌注桩施工季节、群桩设计参数对桩基早期热扰动的影响,深入认识早期热扰动作用下桩基承载力的变化规律、设计荷载与冻土蠕变的关系及其对工期的影响,并研发施工更加便利、效果更加显着、适用范围更广的低水化热胶凝材料和钻孔灌注桩控温措施,有效提高钻孔灌注桩早期的承载力。
王贺[9]（2019）在《青藏铁路多年冻土区湿润性地段考虑原位冻胀桩土热力耦合数值分析》文中进行了进一步梳理在多年冻土地区修筑铁路和公路时,遇到的主要问题是冻胀和融沉破坏,青藏铁路沿线的桥梁工程同样也受到这两个问题的困扰。开展多年冻土区桥梁桩基础热学、力学研究,全面把握多年冻土区桩基础的冻拔及桩周冻土的冻胀特性、桩-土界面特性,为多年冻土区桥梁桩基础的运营维护提供参考和依据,有利于青藏铁路工程的安全及长期稳定发展。以青藏铁路实际工程——清水河多年冻土区湿润性地段桥梁工程为依托,采用以理论分析为主的研究方法,利用有限元软件COMSOL Multiphysics建立桩土体系热-力耦合数值计算模型。对多年冻土区桥梁工程中的桩周冻土温度场在测量地温后三十年内的变化情况、冻土的冻胀变形、桩土间与冻结温度及时间相关的界面特性、桩基础的受力形式和抗冻拔机理等方面展开研究,主要得出以下结论:（1）在以弹性力学为依据研究原位水冻结的过程中,得出了不仅温度变量对冻胀系数有影响,土体的泊松比对其也有重要影响。结合不同土质在冻结状态下的冰水相变速率,推导出冻胀过程中土体冻胀率与冻胀系数之间的关系公式。（2）地面以下2m范围内,季节的变化对桩土界面温度影响较大。受全球气候变暖及太阳辐射等因素的影响,桩基础将吸收的热量传递到冻土层,使桩土界面的温度随着时间的推移呈升高的趋势,并导致桩周土体的温度要高于同一深度未受扰动的土体温度。大气温度对土体温度的影响会随着土层深度的增加而减小,在达到一定深度后,大气温度将不再干扰土体温度。深层土体的温度变化相对于地表土体呈现出一定滞后性。（3）桩周土体的冻胀量小于远离桩侧土体的冻胀量,两者的差值由11月的1.74cm增加到2月的5.47cm。2月的最大冻胀量出现在距离桩侧5.1m处,相比11月,与桩侧的距离增加了3.1m,说明随着冻结时间的推移,桩基础对桩周土的冻胀约束作用越来越大且影响范围越来越广。地表处桩土界面间的法向应力最大,随着冻结时间的推移,桩土界面间的法向应力分部形式没有改变,但是法向应力值在持续增大。接触法向应力主要集中在地面以下1.5m范围内。11月1月为桩土间切向应力的增长阶段,其最大值出现在接近地表处。随着地温降低,冻胀程度加深,切向应力显着增大,并导致桩基础的竖向位移明显增加。1月2月为桩土间切向应力的稳定阶段,切向应力随冻深发展而增长趋缓,逐渐达到最大值。冻胀过程中,桩土界面间切向应力值的正负临界点逐渐向下移动。（4）地表处桩土间的相对滑动位移值最大,并且主要在地面以下约2.5m范围内产生相对滑动位移。随着冻结时间的增加,桩基础的位移变化缓慢,但桩周土的冻胀量在不断增大,导致桩土间的相对滑动位移不断增大。（5）由于桩顶施加荷载,桩身轴力在冻结开始时为压力。随冻结时间的推移,桩身轴力变为拉力且拉力值不断增大。随着冻胀程度的加深,拉力最大值的位置逐渐向下移动。说明冻胀程度越深,土体的冻胀现象对桩基础产生的影响越大。
周亚龙[10]（2019）在《青藏高原多年冻土地基电力杆塔热棒桩基的热力耦合研究》文中进行了进一步梳理在多年冻土地基上建造电力输电杆塔,最大的难题就是如何解决电力杆塔基础的稳定性问题。在全球气候变暖的大背景下,多年冻土融化层逐年加厚,冻土上限下移。由于电力杆塔基础一般埋深较浅,活动层在寒季冻结时对杆塔基础产生的冻拔力,经过几个或长期冻融循环后,地基土与杆塔基础相互作用,产生冻拔现象,造成输电杆（塔）变形或倾覆,甚至会使基础被拔出而破坏。为准确的计算热棒应用于输电塔桩基础的长期降温效果、桩顶冻拔位移及桩身切向冻胀力（冻结力）的分布规律,本文以青藏高原望昆不冻泉段电力杆塔热棒桩基础、普通桩基础（无热棒桩基础）的现场试验为背景,主要进行以下研究:（1）现场试验数据进行整理,得到电力杆塔热棒桩基础、普通桩基础在2004年及2005年的实测温度场和桩基冻拔量。实测数据表明:2005年热棒桩基地温低于2004年的基础地温,不同深度处的平均地温最大降幅为0.77℃;普通桩基础不同深度处的平均地温两年大致相同或略有升高;与普通桩基相比热棒桩基对地温的降低和冷储量的增加效果是明显的,而且这种效果随着时间的推移会越来越明显。从桩顶位移可以看出,无论热棒桩基础还是普通桩基础,均有冻拔现象,但普通桩基的冻拔现象严重。（2）温度场数值计算,基于冻土传热学相关知识,考虑全球气候变暖、冻土相变、混凝土水化放热、热棒功率变化等因素,结合现场试验,建立热棒桩基的三维有限元模型,采用迭代的计算方法计算分析50 a内热棒功率和桩土体系温度场。最初两年内的计算值与实测值吻合度较高,说明数值计算能较好的模拟此场地桩土体系温度的动态变化;在热棒的全寿命周期30 a内,热棒功率呈非连续波浪递减式变化;热棒桩基能有效增加冷储量,降低土体地温,缩短桩周土体回冻时间约34%,第5年桩周土体地温降至最低,融化深度最小,第30年可提高冻土上限48 cm;建议在热棒寿命结束后的第2年更换新的热棒或进行其他工程处理措施保持输电塔基础的热稳定。（3）热力耦合数值计算,考虑冻土的相变、相对含冰率、冻胀率、泊松比等影响因素,建立桩土接触单元,以温度场计算结果为基础,计算了多年冻土地基电力杆塔热棒桩基和普通桩基的桩顶冻拔位移、桩身切向冻胀力（冻结力）大小及分布规律。
二、青藏高原多年冻土地区桥梁设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、青藏高原多年冻土地区桥梁设计（论文提纲范文）
（2）考虑冻土效应的桥梁桩-土动力相互作用研究现状与展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 考虑冻土效应的桥梁地震反应研究 |
| 2 桩-冻土体系相互作用的效应及计算模型 |
| 2.1 桩-土相互作用的分析模型 |
| 2.2 考虑冻土效应的桩-土相互作用 |
| 3 结论与展望 |
（3）地震荷载作用下高含冰冻土地区桩基础动力响应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 高温高含冰冻土力学性质研究现状 |
| 1.3 冻土中桩基动力特性研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 高含冰冻结粉质亚黏土动力特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 冻土的分类 |
| 2.2 冻土动三轴试验 |
| 2.2.1 试验方案 |
| 2.2.2 试验土样制备 |
| 2.3 冻土H-D双曲线模型 |
| 2.4 动弹性模量影响因素 |
| 2.4.1 温度对动弹性模量的影响 |
| 2.4.2 围压对动弹性模量的影响 |
| 2.4.3 含水量对动弹性模量的影响 |
| 2.4.4 频率对动弹性模量的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 地震工程的数值方法 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 地震反应分析方法 |
| 3.2.1 静力分析法 |
| 3.2.2 反应谱法 |
| 3.2.3 动态时程法 |
| 3.3 常用人工边界 |
| 3.3.1 无限元边界 |
| 3.3.2 透射边界 |
| 3.3.3 粘性边界 |
| 3.3.4 粘弹性边界 |
| 3.4 基于粘弹性边界的地震动输入 |
| 3.4.1 基于粘弹性边界的地震动输入方法 |
| 3.4.2 基于粘弹性边界的地震动输入验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 单桩基础地震动力响应分析 |
| 4.0 引言 |
| 4.1 有限元模型建立 |
| 4.1.1 几何建模与单元划分 |
| 4.1.2 材料模型与材料参数 |
| 4.1.3 计算工况 |
| 4.1.4 冻胀率与冻胀系数 |
| 4.2 冻胀率对桩-承台体系地震响应影响 |
| 4.2.1 竖向地震波荷载下单桩-承台体系动力响应 |
| 4.2.1.1 承台的竖向位移时程 |
| 4.2.1.2 承台的竖向加速度时程 |
| 4.2.1.3 桩身的竖向应力云图 |
| 4.2.2 横向地震波荷载下单桩-承台体系动力响应 |
| 4.2.2.1 承台横向位移时程 |
| 4.2.2.2 承台横向加速度时程 |
| 4.2.2.3 桩土接触力 |
| 4.3 冻土层厚对桩-承台体系地震响应影响 |
| 4.3.1 竖向地震波荷载下单桩-承台体系动力响应 |
| 4.3.1.1 承台竖向位移时程 |
| 4.3.1.2 承台竖向加速度时程 |
| 4.3.1.3 桩身竖向应力云图 |
| 4.3.2 横向地震波荷载下单桩-承台体系动力响应 |
| 4.3.2.1 承台的横向位移时程 |
| 4.3.2.2 承台的横向加速度时程 |
| 4.3.2.3 桩土接触力 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双桩基础地震动力响应分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型建立 |
| 5.3 竖向地震波荷载下双桩-承台体系动力响应 |
| 5.3.1 承台的竖向位移时程 |
| 5.3.2 承台的横向加速度时程 |
| 5.3.3 桩身竖向应力分析 |
| 5.4 横向地震波荷载下双桩-承台体系动力响应 |
| 5.4.1 承台横向位移时程 |
| 5.4.2 承台的横向加速度时程 |
| 5.4.3 桩土接触力 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 一、主要结论 |
| 二、展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）冻土区铁路接触网立柱桩基础抗拔承载性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 寒区桩基冻胀力理论研究现状 |
| 1.3.2 寒区温湿度变化对桩基冻胀力的影响研究现状 |
| 1.3.3 寒区桩基础抗拔承载情况研究现状 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 桩体受力及上拔破坏模式分析 |
| 2.1 冻土地区土体湿度动态变化情况 |
| 2.2 冻土地区土体温度周期变化情况 |
| 2.3 桩基础对土体冻胀的响应 |
| 2.4 寒区桩基础的受力分析与计算 |
| 2.4.1 桩基础受力特点分析 |
| 2.4.2 寒区桩基础稳定性计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 桩周土体及桩土接触面物理力学特性试验分析 |
| 3.1 桩周土体物理特性试验 |
| 3.1.1 土体冻结温度试验 |
| 3.1.2 土体液塑限试验 |
| 3.2 桩周土体三轴压缩试验 |
| 3.2.1 试验方案 |
| 3.2.2 桩周土体应力-应变特征 |
| 3.2.3 桩周土体抗剪强度参数动态变化分析 |
| 3.3 桩土接触面直剪试验 |
| 3.3.1 试验方案 |
| 3.3.2 接触面剪切应力-位移特征 |
| 3.3.3 接触面抗剪强度参数动态变化分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 桩土体系温度场变化规律研究 |
| 4.1 冻土热传导计算理论基础 |
| 4.2 温度场分析模型建立 |
| 4.2.1 模型尺寸 |
| 4.2.2 材料参数的确定 |
| 4.2.3 初始计算条件 |
| 4.3 桩土体系温度场模拟 |
| 4.4 温度场变化条件下桩体抗拔承载力计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 桩基础抗拔承载力与变形响应分析 |
| 5.1 计算方法及模型建立 |
| 5.1.1 计算方法 |
| 5.1.2 模型计算参数选取 |
| 5.1.3 模型建立 |
| 5.2 桩土体系受力及变形响应分析 |
| 5.2.1 2019年活动层融化时基础的抗拔承载性能分析 |
| 5.2.2 2069年活动层融化时基础的抗拔承载性能分析 |
| 5.2.3 活动层冻结时基础的抗拔承载性能分析 |
| 5.2.4 基础受冻拔力时抗拔承载性能分析 |
| 5.2.5 桩基础受融沉力时承载性能分析 |
| 5.3 不同工况下基础的上拔承载力与变形机制分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）冻土场地桩基桥梁地震响应及不确定性量化分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冻土场地桩基试验研究 |
| 1.2.2 冻土场地桩基桥梁数值模拟 |
| 1.2.3 冻土场地桩基桥梁地震响应特性分析 |
| 1.2.4 桩基桥梁地震不确定性分析 |
| 1.3 目前的现状与存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第2章 冻土场地砂砾石动力特性试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 砂砾石动力特性试验概况 |
| 2.2.1 试验设备 |
| 2.2.2 试样的制备 |
| 2.2.3 试验过程 |
| 2.2.4 本构关系 |
| 2.3 试验结果与分析 |
| 2.3.1 温度对砂砾石动力特性的影响 |
| 2.3.2 围压对砂砾石动力特性的影响 |
| 2.3.3 砾砂比对砂砾石动力特性的影响 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 冻土场地桩基桥梁数值模拟与地震响应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 冻土场地桩基桥梁有限元数值模型建立 |
| 3.2.1 青藏高原冻土区查拉坪大桥工程概况 |
| 3.2.2 MSBridge界面中桥梁构件编号 |
| 3.2.3 OpenSees桩基桥梁有限元模型 |
| 3.2.4 桥面板的模拟 |
| 3.2.5 柱墩和基桩的模拟 |
| 3.2.6 桩-土界面的模拟 |
| 3.2.7 桥梁支座和桥台的模拟 |
| 3.2.8 数值模拟中p-y曲线的修正 |
| 3.3 冻土场地桩基桥梁地震响应特性分析 |
| 3.3.1 基底激励 |
| 3.3.2 排架2桥面板的时程反应分析 |
| 3.3.3 排架2和4中1号柱墩的时程反应分析 |
| 3.3.4 1号柱墩剖面响应特性分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 冻土场地桩基桥梁地震响应不确定性量化分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于高斯替代模型的地震响应不确定性量化分析 |
| 4.2.1 Sobol序列采样 |
| 4.2.2 基于高斯过程模型地震响应模拟 |
| 4.2.3 地震响应的不确定性量化 |
| 4.2.4 地震响应不确定性量化分析总结 |
| 4.3 冻土场地桩基桥梁地震响应的评估 |
| 4.3.1 抗震性能参数和指标特性 |
| 4.3.2 输入参数的不确定性对体系地震响应的概率评估 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
| 致谢 |
（6）多年冻土区板桩路桥过渡段结构力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 冻土的冻胀融沉研究现状 |
| 1.3.2 一般地区路桥过渡段研究现状 |
| 1.3.3 多年冻土区路桥过渡段研究现状 |
| 1.4 板桩路桥过渡段结构的提出 |
| 1.5 主要内容和技术路线 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 技术路线图 |
| 2 路桥过渡段室内模拟实验 |
| 2.1 模型试验装置 |
| 2.2 模拟试验理论依据 |
| 2.3 模型制作过程 |
| 2.3.1 活动层的模拟 |
| 2.3.2 桥台及桩制作过程 |
| 2.3.3 过渡段模型与路基模型制作过程 |
| 2.4 试验加载 |
| 2.4.1 加载依据 |
| 2.4.2 模拟试验加载 |
| 3 模型温度场及位移场影响规律分析 |
| 3.1 温度场影响规律分析 |
| 3.1.1 模型一温度场规律分析 |
| 3.1.2 模型二温度场规律分析 |
| 3.1.3 两模型温度场规律对比分析 |
| 3.2 过渡段与桥台位移场规律分析 |
| 3.3 板桩路桥过渡段治理病害能力评估 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 数值模拟分析 |
| 4.1 数值模型的建立 |
| 4.2 模型参数的确定 |
| 4.3 理论基础及控制方程 |
| 4.3.1 冻土非稳态温度场控制方程 |
| 4.3.2 冻土变形场控制方程 |
| 4.4 边界条件及初始值的确定 |
| 4.5 模型试验的对比验证分析 |
| 4.5.1 温度场对比验证 |
| 4.5.2 变形场对比验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 板桩路桥过渡段结构长期效果分析 |
| 5.1 路桥过渡段温度场分析 |
| 5.2 路桥过渡段变形场分析 |
| 5.3 板桩路桥过渡段长期效果评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 问题与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）通风管对高原冻土区输电线塔基温度场和承载力影响规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 冻土特征和面临的问题 |
| 1.1.2 高原冻土区输电线塔基的特点和面临的主要问题 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 粉质黏土和粗颗粒土力学特性研究现状 |
| 1.2.2 通风管研究现状 |
| 1.2.3 塔基承载力研究现状 |
| 1.3 技术路线和研究内容 |
| 2 粉质黏土和粗颗粒土温度敏感性研究 |
| 2.1 温度对粉质黏土剪切特性的影响试验 |
| 2.1.1 粉质黏土试样的制备 |
| 2.1.2 粉质黏土剪切试验结果和分析 |
| 2.1.3 粉质黏土的临塑荷载 |
| 2.2 击实功对粗颗粒土的冻胀特性的影响 |
| 2.2.1 粗颗粒土试样的制备 |
| 2.2.2 粗颗粒土试样击实试验设计 |
| 2.2.3 粗颗粒土冻胀试验结果和分析 |
| 2.3 细粒含量对粗颗粒土的冻胀特性的影响 |
| 2.3.1 粗颗粒土试样的制备 |
| 2.3.2 细粒含量影响的试验设计 |
| 2.3.3 细粒含量影响的结果分析和讨论 |
| 2.4 温度对粗颗粒土剪切特性的影响试验 |
| 2.4.1 剪切试样的制备和试验方法 |
| 2.4.2 .粗颗粒土剪切试验结果和分析 |
| 2.5 小结 |
| 3 通风管对输电线塔基降温效果的影响研究 |
| 3.1 外置通风管塔基处置技术研究 |
| 3.1.1 空气-通风管-土体传热模型 |
| 3.1.2 边界条件和初始条件 |
| 3.1.3 外置通风管降温效果模拟分析 |
| 3.1.4 外置通风管参数优化 |
| 3.1.5 外置通风管与调节开关 |
| 3.2 内置通风管塔基处置技术研究 |
| 3.2.1 内置通风管的承载性能设计 |
| 3.2.2 通风管换热性能的确定 |
| 3.2.3 内置通风管降温效果模拟分析 |
| 3.3 内置和外置通风管降温效果比较 |
| 3.4 小结 |
| 4 塔基承载力的分析研究 |
| 4.1 通风管塔基承载力计算分析 |
| 4.1.1 无通风管塔基极限承载力计算分析 |
| 4.1.2 外置通风管塔基极限承载力计算分析 |
| 4.1.3 内置通风管对塔基极限承载力的影响分析 |
| 4.2 通风管塔基承载力数值模拟分析 |
| 4.2.1 塔基数值模型和参数 |
| 4.2.2 承载力模拟结果和分析 |
| 4.3 施工工艺 |
| 4.4 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（8）多年冻土区钻孔灌注桩基础早期热稳定性研究现状与展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 影响钻孔灌注桩基础早期热稳定性的因素 |
| 1.1 水化热及胶凝材料 |
| 1.2 入模温度 |
| 1.3 成孔方式 |
| 1.4 桩基特征 |
| 1.5 桩周冻土特征 |
| 2 钻孔灌注桩基础早期热稳定性对其承载力的影响 |
| 3 桩基早期热稳定性的改善措施 |
| 4 展望 |
（9）青藏铁路多年冻土区湿润性地段考虑原位冻胀桩土热力耦合数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多年冻土区桩基础热学特性研究 |
| 1.2.2 多年冻土与桩基础的热力耦合 |
| 1.2.3 多年冻土区桩土界面研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 2 多年冻土区温度场理论研究 |
| 2.1 数学模型基本假设 |
| 2.2 冻土非稳态温度场控制方程 |
| 2.2.1 相变问题 |
| 2.2.2 冻土非稳态温度场控制方程 |
| 2.3 温度场边界条件 |
| 2.3.1 温度场的变化 |
| 2.3.2 附面层理论 |
| 2.3.3 温度场边界条件的分类 |
| 2.3.4 桩-土间的冰膜现象 |
| 2.4 冻土的热物理特性参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 多年冻土区应力场及变形场理论研究 |
| 3.1 数学模型基本假设 |
| 3.2 冻土应力场控制方程 |
| 3.2.1 体积应变 |
| 3.2.2 应力场控制方程 |
| 3.3 冻土变形场控制方程 |
| 3.3.1 线弹性变形场控制方程 |
| 3.3.2 温度场对变形场的影响 |
| 3.4 桩-土界面力学特性 |
| 3.5 冻土的冻胀系数 |
| 3.5.1 基于弹性力学研究多年冻土冻胀系数与冻胀率之间的关系 |
| 3.5.2 考虑冰水相变过程下多年冻土冻胀系数与冻胀率之间的关系 |
| 3.5.3 案例分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 清水河多年冻土区湿润性地段桥梁单桩-冻土温度场数值模拟研究 |
| 4.1 数值模拟软件简介 |
| 4.2 青藏高原清水河地区工程概况 |
| 4.3 建立计算模型及数值模型 |
| 4.3.1 计算模型的建立 |
| 4.3.2 数值模型的建立 |
| 4.4 各土层及结构的热物理参数 |
| 4.5 模型的边界条件及初始条件 |
| 4.5.1 温度场边界条件 |
| 4.5.2 温度场初始条件 |
| 4.6 桥梁单桩-冻土温度场数值计算结果及分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 清水河多年冻土区湿润性地段桥梁单桩-冻土热-力耦合数值模拟研究 |
| 5.1 热-力耦合控制方程 |
| 5.1.1 温度场控制方程 |
| 5.1.2 应力场控制方程 |
| 5.2 热力耦合计算方法 |
| 5.3 桥梁单桩-冻土温度场和应力场耦合模型的建立 |
| 5.3.1 数值模型及材料参数 |
| 5.3.2 应力场边界条件 |
| 5.4 桥梁单桩-冻土温度场和应力场耦合模拟结果及分析 |
| 5.4.1 冻土的冻胀过程分析 |
| 5.4.2 桩土界面力学特性研究 |
| 5.4.3 桩基础位移及桩轴力分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）青藏高原多年冻土地基电力杆塔热棒桩基的热力耦合研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 热棒降温技术的研究现状 |
| 1.2.2 冻土区桩基冻拔、切向冻胀力研究现状 |
| 1.2.3 存在的问题 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 2 冻土地基热棒桩基热力耦合理论 |
| 2.1 冻土热学属性 |
| 2.1.1 相变热 |
| 2.1.2 比热 |
| 2.1.3 导热系数 |
| 2.2 温度场控制方程 |
| 2.2.1 热传递方式 |
| 2.2.2 土体热传导偏微分方程 |
| 2.2.3 热棒计算 |
| 2.2.4 混凝土水化热计算方程 |
| 2.3 应力变形场理论 |
| 2.3.1 约束冻胀 |
| 2.3.2 应力和变形控制方程 |
| 2.3.3 接触理论 |
| 2.3.4 土体的DP屈服准则 |
| 2.3.5 冻胀系数 |
| 2.4 热力耦合概述 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 多年冻土地基电力杆塔热棒桩基降温效果的数值模拟 |
| 3.1 望昆~不冻泉段电力杆塔热棒桩基温度场的现场测设 |
| 3.1.1 试验场地工程地质概况 |
| 3.1.2 桩的施工及测温元件的布置 |
| 3.1.3 地温观测及降温效果分析 |
| 3.2 温度场计算模型与边界条件 |
| 3.2.1 计算模型及土体物理力学参数 |
| 3.2.2 边界条件及初始温度场的计算 |
| 3.3 与实测对比分析 |
| 3.4 桩土体系回冻过程分析 |
| 3.5 全寿命周期30 a热棒的降温效果分析 |
| 3.5.1 桩侧土体的地温变化 |
| 3.5.2 热棒的功率 |
| 3.5.3 冻土上限的变化 |
| 3.6 热棒寿命结束后桩土体系温度场稳定性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 多年冻土地基电力杆塔热棒桩基热力耦合的数值模拟 |
| 4.1 望昆~不冻泉段电力杆塔热棒桩基变形的现场测设 |
| 4.2 应力变形场计算模型与边界条件 |
| 4.2.1 桩—冻土界面接触设置 |
| 4.2.2 土体力学参数及边界条件 |
| 4.3 普通桩基础应力变形分析 |
| 4.3.1 普通桩基础约束冻胀 |
| 4.3.2 普通桩基础桩土界面切向应力 |
| 4.4 热棒桩基础应力变形分析 |
| 4.4.1 热棒桩基础约束冻胀 |
| 4.4.2 热棒桩基础桩土界面切向应力 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
四、青藏高原多年冻土地区桥梁设计（论文参考文献）
- [1]多年冻土区桩土接触面强度特性试验和桩基承载力数值模拟研究[D]. 吴鹏飞. 中国矿业大学, 2021
- [2]考虑冻土效应的桥梁桩-土动力相互作用研究现状与展望[J]. 王万平,张熙胤,陈兴冲,王义,于生生. 冰川冻土, 2020(04)
- [3]地震荷载作用下高含冰冻土地区桩基础动力响应分析[D]. 霍晓辉. 华南理工大学, 2020(02)
- [4]冻土区铁路接触网立柱桩基础抗拔承载性能分析[D]. 付垒. 西安科技大学, 2020(01)
- [5]冻土场地桩基桥梁地震响应及不确定性量化分析[D]. 李发达. 青岛理工大学, 2020(02)
- [6]多年冻土区板桩路桥过渡段结构力学特性研究[D]. 罗涛. 兰州交通大学, 2020(01)
- [7]通风管对高原冻土区输电线塔基温度场和承载力影响规律研究[D]. 刘凤云. 西安建筑科技大学, 2020(07)
- [8]多年冻土区钻孔灌注桩基础早期热稳定性研究现状与展望[J]. 侯鑫,杨斌,陈继,赵静毅,芮鹏飞. 冰川冻土, 2020(04)
- [9]青藏铁路多年冻土区湿润性地段考虑原位冻胀桩土热力耦合数值分析[D]. 王贺. 兰州交通大学, 2019(03)
- [10]青藏高原多年冻土地基电力杆塔热棒桩基的热力耦合研究[D]. 周亚龙. 兰州交通大学, 2019(04)