青藏铁路旱桥冻胀力的弹塑性分析

假设土体在冻结前已固结完毕,冻结过程中土体为具有弹塑性本构特征的各向同性体,土中的水分迁移符合达西定律,且土颗粒不可压缩。在给出冻土温度场、水分场基本方程及冻土弹塑性本构方程后,应用弹塑性有限元法,模拟旱桥施工过程。依次求出旱桥在围岩自重作用下的初始应力场、当前应力水平下围岩的温度场和体积膨胀引起的等效节点荷载,再求出上述荷载增量对应的应力增量和当前的围岩应力场,重复上述计算步骤直到规定年限。本文对青藏铁路旱桥单桩冻胀过程中在未来20年的应力场进行模拟计算,结果表明旱桥仅在靠近桥桩底部产生塑性应变,且塑性应变区很小,该旱桥是安全的。另外,本文提供分析寒区旱桥冻胀的理论与数值计算方法,可为类似工程设计提供参考。     

不稳定冻土段青藏铁路旱桥三维温度特性分析

根据带相变瞬态温度场问题的热量平衡控制微分方程,编制了有限元公式,在考虑气候变暖的条件下,应用有限元公式对青藏铁路不稳定冻土段旱桥的温度特性进行了三维数值分析,结果表明修建于高温不稳定冻土地段的旱桥在未来20年的运营过程中对桥桩周围的冻土有很好的制冷作用,能很好地保护冻土,保证铁路的运行安全,同时也说明了在建的青藏铁路在高温不稳定冻土地段采用旱桥的形式是可行的.