非饱和夹层土中水-气-热-力多场耦合分析 |
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引用本文: | 边天奇.非饱和夹层土中水-气-热-力多场耦合分析[J].水道港口,2023(4):632-640. |
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作者姓名: | 边天奇 |
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作者单位: | 天津大学建筑工程学院;交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程研究中心 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51978305); |
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摘 要: | 在修筑公路时,不可避免涉及路基质量控制问题。针对非饱和夹层路基土中水-气-热-力多场耦合问题进行研究,在质量守恒和能量守恒方程中创造性地引入水蒸气和干燥气体非对流通量的影响因素,同时在耦合过程中考虑固体基质和液相的可压缩性的影响,并在动量守恒方程中考虑了土体的热应变与湿应变,利用COMSOL对非饱和夹层土的水-气-热-力多场耦合模型进行求解,将数值解与试验结果进行了对比,验证了所建立数学模型的准确性。基于该数学模型,分析了单层非饱和土与非饱和夹层土体在温度梯度和水力梯度作用下,土体中水分场、气体场以及温度场分布规律的不同,为路基的建设和保护提供了理论指导和依据。
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关 键 词: | 路基工程 水-气-热-力耦合 COMSOL 非对流通量 |
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