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基于强度折减法的多年冻土路基稳定性分析
| 论文题名： | 基于强度折减法的多年冻土路基稳定性分析 |
| 关键词： | 多年冻土区;双强度折减;温度场;应力-应变场;路基稳定性 |
| 摘要： | 随着我国经济的飞速发展，目前在多年冻土地区修建大量的桥梁、公路和铁路等基础设施，根据我国多年冻土地区道路建设与维护发展的需要，对于多年冻土地区路基稳定性的研究迫在眉睫。迄今为止，多年冻土的理论研究相对丰富，但还需要补充。因此，研究多年冻土地区路基的稳定性具有非常重要的意义。本文首先阐述外界环境因素、内部因素、工程因素等对多年冻土地区路基稳定性的影响，并且浅析各种因素对路基稳定性的影响机理。其次，利用有限元方法对多年冻土地区不同工况下路基的温度场进行分析。最后，利用有限元双强度折减方法对多年冻土地区不同工况下路基的应力-应变场及路基稳定性进行分析。主要研究内容和结果如下： （1）结合多年冻土地区路基的特点，用数值计算方法模拟了多年冻土区年平均气温为-3.82℃，气候持续以0.022℃·a-1速度增温，50a运营年限内不同走向、不同高度路基下卧多年冻土的温度场得出，东西走向下路基的下伏融化盘面积最大，融化盘的最低位置及偏离路基中线的距离均最大，45°走向次之，南北走向最小。并且随运营时间的增长，融化盘的深度加深、偏离中线距离加大且面积变大。随路基高度增加，多年冻土上限下降，融化盘的面积在横向和纵向方面均增加。 （2）采用有限元双强度折减方法建立融化盘简化的路基力学模型，在所给计算条件下，随路基高度的升高，路基的稳定性安全系数存在一个转折点，不超过此转折点对应高度时，随路基高度升高路基稳定性安全系数逐渐增长，高于此转折点对应高度时，随路基高度升高路基稳定性安全系数逐渐降低。 （3）通过对比路基下伏是否存在融化盘得出，同一计算条件下，考虑融化盘时安全系数比不考虑融化盘时低；通过对比分析路基双侧融化和单侧融化状态得出，路基双侧融化时安全系数比单侧融化时低。 （4）通过对融化盘面积纵向加深发展分析得出，纵向加深只对路基表面纵向裂缝出现的规模产生影响，对其产生的位置无影响，并且融化盘纵向尺寸越大，路基的稳定性安全系数越小；路基融化盘面积横向延伸长度不同，路基表面纵向裂缝出现的位置及规模不同，不同横向延伸长度存在一个临界长度，此时路基出现裂缝的规模最大。 |
| 作者： | 何彬彬 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 丑亚玲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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