一、季节冻土区桩基础抗冻拔稳定计算的探讨（论文文献综述）
朱道佩,田思远,汪磊,周若璇,刘秋明[1]（2021）在《冻土区桩基础冻胀过程中钢筋与混凝土黏结性能劣化机制研究》文中提出冻土区钢筋与混凝土之间的黏结性能对温度的响应更为敏感,并且桩内部因钢筋与混凝土之间的线膨胀系数差异引起的温度应力不容忽视,因此有必要对其进行研究。首先通过分析并建立计算模型,得到模型中沿桩基横截面的温度分布。接着,推导了温度应力的计算公式。然后基于弹塑性厚壁圆筒理论,推导了在温度梯度影响下钢筋与混凝土的黏结强度计算公式。最后给出了桩的直径、混凝土保护层厚度以及钢筋与混凝土的线膨胀系数应满足的要求。以工程实例对桩基础的各个土层状况进行分析,在假设土的干容重、冻土的总含水量、地中热流值、冻土的导热系数不变,季节冻融层为强冻胀土的条件下,分别对单桩和群桩基础的冻拔问题进行了验算。结果表明:得到的临界承载力模型可以为寒区冻土层中桩基础的稳定性评估提供数值分析依据。
黄旭斌,盛煜,黄龙,彭尔兴,曹伟,张玺彦,何彬彬[2]（2021）在《单向冻结条件下扩底桩抗冻拔能力试验研究》文中研究指明采用单向冻结的方法,针对季节冻土区扩底桩的抗冻拔能力,分别选取不同扩角（无扩角直桩、45°、60°、70°）和不同埋深（240、290、340 mm）,以及不同扩底直径（74、98、114 mm）的扩底桩开展室内试验研究。根据试验及计算结果,3组试验的最终冻结深度分别为19.51、14.36、14.80 cm。不同扩角扩底桩的最终冻拔量基本相同,且仅为直桩的28.3%;扩底桩的最终冻拔量随着埋深的增大并非按照比例减小,但随扩底直径的增大基本按比例减小。桩的冻胀量变幅随冻结深度的增大呈先增大后减小的趋势,且与土体的冻结速率呈负相关关系。直桩的冻拔速率随冻结深度先增大后迅速减小,扩底桩的冻拔速率随冻结深度呈先增大后稳定减小的趋势。土体冻胀在桩的约束下呈漏斗形,扩底桩对桩侧土的约束冻胀明显强于直桩,间接说明了扩底桩的抗冻拔能力优于直桩。根据冻结过程中土的冻结速率和桩的冻拔量的变化规律,提出将桩的抗冻拔因子作为桩抗冻拔性能的评判标准,对不同影响因素下扩底桩的抗冻拔效果进行分析,结果表明:扩角对桩的抗冻拔能力影响较小,埋深和扩底直径的增大可提高桩的抗冻拔能力。综合比较,影响扩底桩抗冻拔性能最主要的因素是扩底直径,其次为桩的埋深,影响最小的是桩的扩角大小。试验结果及分析可为季节冻土区扩底桩的抗冻拔设计及理论计算提供参考。
黄旭斌,盛煜,黄龙,何彬彬,张玺彦[3]（2020）在《季节冻土区扩底单桩受力性能研究进展与展望》文中认为在深季节冻土区,正冻土和桩相互作用时可能会导致桩基的拔断或整体冻拔破坏。在桩周土冻胀过程中,等截面直桩主要通过桩和未冻区融土间的摩阻力达到锚固效果。而对于端部直径大于桩身直径的扩底桩来说,当桩基有整体上拔的趋势时,扩大头会受到上覆土层的阻力而起到锚固/抗冻拔作用。通过回顾国内外研究文献,介绍了扩底抗拔桩现有的工程背景及应用情况,并对季节冻土区桩基的受力性能进行了总结和分析,主要内容包括:土体冻胀和桩基的相互作用研究,切向冻胀力试验研究和理论研究,切向冻胀力作用下扩底桩基冻胀反力试验研究及理论研究,切向冻胀力作用下未冻区桩-融土间摩阻力的研究概况等。最后,结合现有的研究内容,对季节冻土区扩底桩的应用及研究提出进一步的展望。
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
刘庆贺[5]（2020）在《冻结过程中桩-冻土相互作用的试验研究》文中认为寒区工程中,电线杆、光伏发电的桩基及桥基等桩体结构常出现冻拔、融沉等病害,这和桩与冻土之间的相互作用密切相关,主要体现在桩-冻土间接触面冻结强度及桩体冻拔力上。因此,合理测试桩土间的冻结强度及冻拔力是揭示桩与冻土相互作用机理的重要依据。本文通过室内试验测试了桩与冻土间的冻结强度及冻拔力变化规律。本文主要包括以下内容:（1）对比分析了现有冻拔力测试技术的方法中的应变片法、拉拔法及反力梁法,总结了各种方法的优缺点,并基于现有测试技术自制了应用于室内试验的桩冻拔力测试的试验装置。（2）采用压桩法原理,借助自制的试验模具对冻结粉质黏土中埋置的混凝土桩、钢桩以及木桩进行了不同负温条件下的剪切试验。结果表明,随着剪切位移的增加,剪切力经历线性增长、骤降的脆性破坏、维持恒定三阶段。温度越低,桩与冻土间的冰胶结力越大,冻结强度越大,残余强度越大,破坏允许位移也越大,在-30℃时,木桩与冻土间的冻结强度最大,混凝土桩与冻土间的冻结强度次之,钢桩与冻土间的冻结强度最小。混凝土桩、钢桩对应的冻结强度及残余强度与温度的关系可用线性拟合,木桩对应的冻结强度及残余强度与温度的关系可用二次多项式拟合,三种桩的破坏允许位移与温度的关系均呈现线性规律。（3）利用自制的冻拔力测试装置,完成了-30℃、-25℃、-20℃、-10℃四组温度下的桩的冻拔力测试试验,测试了锥形桩在单向冻结与单向融化全过程土体温度场变化,冻融后的水分重分布及全过程的冻拔力变化规律,结果显示,试样温度场经历着温度降低、温度维持稳定、温度降低三个阶段,当温度接近冻结温度时进入冻结稳定阶段,在温度稳定阶段可持续约50 h。冻结锋面迁移的速度与温度相关,温度越低,冻结锋面迁移的速度越快。经历一次冻融循环后,水分分布规律显示当冻结深度为10cm时对应的水分迁移作用最显着。单向冻结过程中,温度越低,桩的冻拔力越大,冻拔力增长速率越大,当土体全部冻结后,冻拔力不再变化,在单向融化过程中,融化初期时,最大冻拔力有小幅增长,在-30℃、-25℃、-20℃及-10℃下融化过程中的冻拔力较冻结过程中的冻拔力分别增加了5.1%、4.1%、2.2%及20.78%。
辛文绍[6]（2020）在《季节冻土区电力杆塔基础的抗冻拔特性与承载性能研究》文中提出在我国季节冻土区,由于高压输电线路的基础埋深较浅,其冻拔病害频发。本文针对季节冻土区杆塔基础冻拔问题进行研究,采用室内试验和数值模拟研究了以兼具抗冻拔和便捷施工特点的“新型装配式锥形基础”的抗冻拔性能和承载力。论文的主要内容及成果如下:（1）通过考虑地表负温的室内冻结试验研究了基础对地基土冻结特性的影响。埋深越浅,基础周边地基土降温幅度越大。当地表温度由-5℃降低至-10℃和-15℃时,地基土的最大冻结深度也由43.32 cm逐渐增大至78.76cm和100.00cm。土体冻结过程中,地层冻结速率随时间呈指数下降,但冻结速率最大值随地表温度的降低而逐渐增大。（2）通过室内冻结试验研究了新型基础的抗冻拔能力。位移监测结果表明:新型基础冻拔位移和地基土体冻胀位移的变化趋势一致,数值约为冻胀位移的1/2。但新型基础冻拔量随温度的降低而增大,在-15℃条件下,冻拔位移约为12mm,平均冻拔率为1.174%,表现出良好的抗冻拔性能。（3）通过室内加载试验研究了新型基础在上拔、水平以及上拔水平组合加载三种情况下的承载性能。结果表明:试验温度越低,土体的冻结强度越高,基础的抗拔性能和抗倾覆性能越好;上拔破坏分为线弹性变形、弹塑性变形、滑动面和整体破坏四个阶段;水平破坏分为弹性变形、塑性发展和基础失稳三个阶段;复合加载中上拔荷载对基础与地基的变形破坏起主导作用。（4）通过考虑上拔和水平加载的数值模拟分析了新型基础的承载性能。新型基础的极限承载力随试验温度的降低以二次函数的形式增长。在上拔和水平加载复合作用下,水平承载力和抗拔承载力均有所降低。在上拔荷载与水平荷载交替作用条件下,当水平承载力约为极限值的40%和约为其极限值的80%的抗拔承载力时,新型基础发生将发生上拔破坏。
李永登[7]（2020）在《220kV霍林河季冻区送电线路基础设计技术研究》文中研究表明杆塔基础是输电线路工程中最重要的承重结构,基础型式的选择与设计优化是保障输电线路运行安全性和经济性的前提,也是输电工程领域的重要研究方向之一。对于穿越冻土地质的输电线路工程,杆塔基础设计存在诸多复杂性。而杆塔基础设计的难点又在于保证冻土基础的稳定性。冻土具有较大的冻胀作用,对建（构）筑物具有较为明显的冻胀破坏。杆塔基础在冻土中易产生较大的切向冻胀力,对基础产生冻拔作用,从而影响基础的稳定性。对于季节冻土地区的输电杆塔基础,由于受到周围土的冻胀和融沉现象而导致输电线路基础发生冻拔,进而严重影响输电线路的安全运行。因此,开展季节性冻土基础的选型和优化设计,对于确保输电线路安全运行具有重要的工程意义和应用价值。本课题以内蒙古霍林河220kV送电线路为背景,根据地质勘察资料中的冻胀塔位的地质资料,利用ABAQUS有限元软件分析软件,建立输电塔直柱扩展板式基础和锥柱扩展板式基础与周围冻胀土体共同作用的有限元模型,对两种扩展板式基础的抗冻胀性能进行分析和对比研究。首先,论文根据季节性冻土的特点,综合考虑了土体中热传导和塔基实际的温度场分布情况,对基础周围的温度场进行计算分析,并验证温度场的正确性。根据温度场的分析,确定了杆塔基础柱的截面尺寸和高度。然后,将温度模拟计算出的温度场作为预定义场,施加到结构模型中,通过温度与土体冻胀系数的关系,建立了冻胀条件下温度、应力和变形的耦合场。通过冻胀耦合场,对不同半径扩展板的直柱基础和锥柱基础进行冻拔对比分析。研究结果表明:土体的冻胀性能和温度密切相关,土体的冻胀位移沿土体深度的不断减小,冻胀应力与土体的冻胀位移的大小成正相关。锥柱基础抗冻胀性能明显优于基础直柱,直柱基础在柱高2.4m时,扩展板半径最小在2m时可以抵消冻胀力的作用,此时,锥柱扩展板式基础在1.5m时就可以完全抵消冻胀力的作用。最后,对基础进行上拔承载力模拟,得到各模型的位移荷载曲线,分析和对比不同尺寸和类型的上拔承载性能差异,验证基础满足上拔承载性能要求。本文的研究成果将为该工程冻胀塔位下的直线塔直柱扩展板基础和锥柱扩展板基础的设计提供参考。
朱彦博[8]（2020）在《高寒区架空输电线路浅基础冻胀性能研究》文中进行了进一步梳理方形浅基础是架空输电线路工程的常用基础形式。冻土层内基础由于受到切向冻胀力的上拔作用,杆塔承载较大的附加内力,杆塔整体抬高,钢结构产生严重破坏。因此,切向冻胀力是破坏架空输电线路杆塔的主要因素。本文基于水-热-力耦合分析理论,对粘土场地与砂土场地在不同地表温度、上覆荷载和地下水位埋深条件下的冻胀量、切向冻胀力与浅基础竖向位移的分布与变化规律展开分析,探讨了不同规范计算切向冻胀力的准确度与安全性,并对锥柱基础进行优化设计并对比削减切向冻胀力性能。本文主要研究工作如下:首先,基于能量和质量守恒方程、傅里叶方程以及达西定律,建立了单向热传导方程与非饱和冻土水分场控制方程,在实现水-热耦合控制的基础上,将土体视为弹性体进行应力场分析,实现水分场、温度场和应力场的三场耦合。针对典型冻胀实验,建立并验证考虑冻结过程中桩基础冻胀性能的水-热-力耦合数值模型。接着,建立了冻土区粘土场地和砂土场地方形浅基础冻胀分析数值模型。根据对不同地表温度、上覆荷载和地下水位埋深条件下冻胀量、切向冻胀力和基础竖向位移的对比分析可知,粘土场地切向冻胀力经历初期迅速增长、中期稳定不变和后期急剧衰减三个阶段,切向冻胀力的发展主要在冻结前期。砂土场地冻胀量和切向冻胀力的主要发展阶段是在冻结中后期。地表温度越低,单位时间内土体冻胀量与基础所受切向冻胀力越大。上覆荷载越大,基础所受切向冻胀力越小。地下水位埋深与冻结深度的位置关系决定了切向冻胀力沿埋深的分布规律。地下水位埋深越低,土体冻胀量、基础所受切向冻胀力和基础竖向位移越小。最后,通过比较切向冻胀力规范值与模拟值,分析《冻土地区架空输电线路基础设计技术规程》和《冻土地区建筑地基基础设计规范》、《铁路桥涵地基与基础设计规范》和《水工建筑物抗冰冻设计规范》中计算切向冻胀力方法的安全性,其中《冻土地区架空输电线路基础设计技术规程》的计算方法最保守,《水工建筑物抗冰冻设计规范》的计算方法最危险。按照切向冻胀力沿埋深分布规律对锥柱基础进行优化设计,提出锥柱-直柱基础和直柱-锥柱-直柱基础。
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》文中研究说明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。
孙鑫[10]（2019）在《寒区锥形桩切向冻胀力与抗冻拔效果研究》文中研究表明桩基冻拔破坏现象是严寒地区普遍存在的一类工程难题。针对一种新型的抗冻拔锥形桩,通过室内试验结合理论分析的手段,研究锥形桩相对于普通桩的抗冻拔性能及其切向冻胀力计算方法。在测定试验土料物理参数的基础上,采用专用的桩体抗冻拔性能测试试验装置,以锥角为9°的桩为主要试验对象,以锥角为0°的桩为对照,进行不同试验土质、含水率、桩体材质条件下的冻拔性能对比试验。根据试验结果,获取桩体冻拔力及切向冻胀力与上述变量之间的关系,据此提出一个9°锥形桩切向冻胀力削减效果的预测计算公式,为9°锥形桩的设计施工提供理论指导。主要研究内容和成果如下:（1）在桩体冻拔试验过程中,桩周土温度变化曲线随时间呈近似简谐函数分布规律,且融化阶段土体内部存在冻结核现象。冻融循环之后桩周土在水分迁移作用下呈水分竖向不均匀分布现象。桩周土的冻胀和融沉变形均随细粒土含量、含水率的增加而增大,对桩基冻拔性能影响显着。（2）在不同的试验条件下,0°桩冻拔力随时间的发展历程均可分为快速增长、缓慢增长和基本稳定三个阶段。0°桩冻拔力随细粒土含量、含水率、桩体表面粗糙度的增加而增大,随冻融次数的增加而减小。（3）9°桩对冻拔力存在削减作用,不同条件下9°桩冻拔力均远小于0°桩,且一般情况下9°桩冻拔力为0。在土质为粉质黏土的条件下,9°铝合金桩起始冻拔含水率为16%,9°水泥砂浆桩起始冻拔含水率为15%。当试验条件满足9°桩的起始冻拔条件时,9°桩冻拔力随含水率、桩体表面粗糙度、冻融次数的变化规律与0°桩类似,但其冻拔力的数值仅为0°桩的25%30%。（4）当试验条件满足9°桩的起始冻拔条件时,9°桩切向冻胀力削减效果基本不受冻融次数与土样含水率的影响,但随桩体表面粗糙度的增加而减小。（5）当试验条件不满足9°桩的起始冻拔条件时,9°桩切向冻胀力削减效果为100%;当试验条件满足9°桩起始冻拔条件时,9°铝合金桩切向冻胀力削减效果为84%,9°水泥砂浆桩切向冻胀力削减效果为81%。根据9°桩切向冻胀力削减效果及规范可查的0°桩切向冻胀力,可计算9°桩的切向冻胀力及其冻拔力,为9°桩设计施工提供理论依据。
二、季节冻土区桩基础抗冻拔稳定计算的探讨（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、季节冻土区桩基础抗冻拔稳定计算的探讨（论文提纲范文）
（1）冻土区桩基础冻胀过程中钢筋与混凝土黏结性能劣化机制研究（论文提纲范文）
| 1 温度作用下变形钢筋与混凝土的黏结强度计算 |
| 1.1 计算模型的选取及其温度分布 |
| 1.2 变形钢筋和混凝土应力的计算 |
| 1.3 变形钢筋黏结强度的理论推导 |
| 2 桩的冻拔验算及设计要求 |
| 2.1 单桩的冻拔验算公式 |
| 2.2 单桩的设计要求 |
| 2.3 群桩的冻拔验算公式 |
| 2.4 群桩的设计要求 |
| 3 桩冻拔的验算实例 |
| 3.1 单桩的冻拔验算实例 |
| 3.2 群桩的冻拔验算实例 |
| 3.2.1 群桩基础呈整体破坏的冻拔验算 |
| 3.2.2 群桩基础呈非整体破坏的冻拔验算 |
| 4 结语 |
（2）单向冻结条件下扩底桩抗冻拔能力试验研究（论文提纲范文）
| 1 试验概况及方案设计 |
| 1.1 试验土样基本性质 |
| 1.2 扩底桩模型及桩几何参数 |
| 1.3 试验系统及测试元件布设方式 |
| 1.4 试验步骤 |
| 2 试验结果及分析 |
| 2.1 冻结过程 |
| 2.2 桩顶冻拔量 |
| 2.3 桩侧土体冻胀变形 |
| 3 扩底桩抗冻拔性能及其影响因素分析 |
| 4 结论 |
（3）季节冻土区扩底单桩受力性能研究进展与展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 土体冻胀和桩基的相互作用关系 |
| 2 切向冻胀力研究现状 |
| 2.1 切向冻胀力的试验研究 |
| 2.2 切向冻胀力的理论研究 |
| 3 扩底桩基础锚固性能研究 |
| 3.1 扩底桩基试验研究 |
| 3.2 扩底桩基理论研究 |
| 4 切向冻胀力作用下桩-融土摩阻力研究进展 |
| 5 结论与展望 |
（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）冻结过程中桩-冻土相互作用的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 桩-冻土界面冻结强度研究现状 |
| 1.2.2 土体冻胀力研究现状 |
| 1.2.3 桩冻拔力测试技术研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 第二章 冻融过程中桩-土相互作用的试验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 桩-冻土作用力传统测试方法 |
| 2.2.1 应变片法 |
| 2.2.2 拉拔法 |
| 2.2.3 反力梁法 |
| 2.2.4 传统测试方法的对比 |
| 2.3 桩-冻土间冻结力的测试方法 |
| 2.4 桩冻拔力的测试方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 桩-冻土界面的冻结强度特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验概况 |
| 3.2.1 试验土体性质 |
| 3.2.2 试验装置 |
| 3.2.3 试验方案 |
| 3.2.4 试验过程 |
| 3.3 冻结粉质黏土中试验结果分析 |
| 3.3.1 剪切力与剪切位移关系 |
| 3.3.2 冻结强度变化规律 |
| 3.3.3 残余强度变化规律 |
| 3.3.4 破坏允许位移变化规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 桩的冻拔力试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 桩冻拔力试验概况 |
| 4.2.1 土体的物理性质 |
| 4.2.2 试验装置 |
| 4.2.3 试验方案 |
| 4.2.4 试验过程 |
| 4.3 土体温度场变化分析 |
| 4.3.1 土体温度场变化情况 |
| 4.3.2 冻结锋面的迁移规律 |
| 4.4 水分重分布规律分析 |
| 4.5 冻拔力测试试验结果分析 |
| 4.5.1 冻结与融化过程中冻拔力变化过程 |
| 4.5.2 冻拔力随桩土冻结界面面积变化规律 |
| 4.6 桩在冻结过程中受力体系分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 问题与展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）季节冻土区电力杆塔基础的抗冻拔特性与承载性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 融土地区基础承载性能研究现状 |
| 1.2.2 冻土地区基础承载性能研究现状 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 基础形式与土的基本物理性质试验 |
| 2.1 新型杆塔基础形式 |
| 2.1.1 新型杆塔基础设计理念 |
| 2.1.2 新型杆塔基础形式介绍 |
| 2.2 土体基本物理性质 |
| 2.2.1 颗粒分析实验 |
| 2.2.2 界限含水率试验 |
| 2.2.3 冻结温度试验 |
| 2.2.4 击实试验 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 杆塔基础承载特性模型试验方法 |
| 3.1 试验系统 |
| 3.2 模型试验方法 |
| 3.2.1 试验监测方案 |
| 3.2.2 冻结试验方法 |
| 3.2.3 加载试验方法 |
| 3.3 试验结果分析指标及含义 |
| 3.3.1 冻结试验相关指标 |
| 3.3.2 加载试验相关指标 |
| 3.4 试验方案设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 杆塔基础承载性能模型试验结果分析 |
| 4.1 温度场及冻深发展规律分析 |
| 4.1.1 温度场变化特点 |
| 4.1.2 冻结深度的发展 |
| 4.1.3 冻结速率的变化规律 |
| 4.2 冻拔稳定性分析 |
| 4.2.1 -5℃冻结环境条件 |
| 4.2.2 -10℃冻结环境条件 |
| 4.2.3 -15℃冻结环境条件 |
| 4.2.4 稳定性对比分析 |
| 4.3 承载性能分析 |
| 4.3.1 上拔承载试验 |
| 4.3.2 水平承载试验 |
| 4.3.3 复合承载试验 |
| 4.3.4 工程建议 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 杆塔基础冻拔稳定性及承载性能的数值研究 |
| 5.1 水热耦合理论基础 |
| 5.1.1 温度场控制方程 |
| 5.1.2 水分场控制方程 |
| 5.1.3 联系方程的建立 |
| 5.2 水热耦合数值模型的建立 |
| 5.2.1 COMSOL Multiphysics简介 |
| 5.2.2 水热耦合模型在COMSOL中的实现 |
| 5.2.3 数值模型及材料参数 |
| 5.2.4 边界条件与初始条件 |
| 5.3 数值模型验证 |
| 5.4 冻拔响应数值模拟结果分析 |
| 5.4.1 水热场特征 |
| 5.4.2 冻拔特性 |
| 5.5 承载性能数值模拟结果分析 |
| 5.5.1 上拔承载特性的数值研究 |
| 5.5.2 水平承载特性的数值研究 |
| 5.5.3 复合承载特性的数值研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 论文主要工作和研究成果 |
| 6.2 论文研究的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）220kV霍林河季冻区送电线路基础设计技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究目的和意义 |
| 1.2 本课题在国内外的研究现状及分析 |
| 1.2.1 冻土工程发展概况及冻胀现象 |
| 1.2.2 直柱扩展板式基础和锥柱基础研究概况 |
| 1.2.3 基础冻拔的计算方法及模型研究现状 |
| 1.3 本课题研究内容 |
| 第二章 有限元模型的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模型的建立 |
| 2.2.1 ABAQUS有限元软件简介 |
| 2.2.2 模型的基本假定 |
| 2.2.3 基础模型的选择 |
| 2.2.4 混凝土材料参数 |
| 2.2.5 土体材料参数 |
| 2.2.6 接触面的选择 |
| 2.2.7 网格划分 |
| 2.2.8 土体本构关系的选取 |
| 2.2.9 土体模型计算域的确定 |
| 2.3 初始地应力的平衡 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 季节冻土区温度位移耦合场的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 影响土体冻胀的因素 |
| 3.3 有限元计算温度场的理论基础 |
| 3.3.1 伴有相变的非稳态温度场的及基本方程 |
| 3.3.2 应力和变形的基本方程 |
| 3.3.3 冻胀系数 |
| 3.3.4 线膨胀系数 |
| 3.4 热力学参数以及边界条件的确定 |
| 3.4.1 热力学参数 |
| 3.4.2 模型热学参数的选取 |
| 3.5 土体温度场的边界条件 |
| 3.5.1 三类边界条件 |
| 3.6 土体冻胀温度场的模拟与分析 |
| 3.6.1 冻胀温度场的模拟 |
| 3.6.2 冻结温度场模拟的验证和分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 温度位移耦合场作用下基础冻胀数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 土体冻胀下基础的受力分析 |
| 4.3 模型对照组尺寸的建立和选择 |
| 4.3.1 直柱扩展板式基础的建立 |
| 4.3.2 锥柱扩展式基础的建立 |
| 4.4 耦合作用下基础冻胀模拟的稳定性分析 |
| 4.4.1 直柱基础冻胀模拟的稳定性分析 |
| 4.4.2 锥柱基础模拟冻胀的稳定性分析 |
| 4.4.3 直柱基础与锥柱基础冻胀性能对比 |
| 4.5 基础受力分析 |
| 4.5.1 基础法向应力分析 |
| 4.5.2 基础切向应力分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基础上拔承载性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直柱基础上拔承载力分析 |
| 5.3 锥柱基础在上拔荷载下的承载力分析 |
| 5.4 直柱基础与锥柱基础的上拔承载性能对比 |
| 5.5 数值计算结果验证分析 |
| 5.6 基础模型上拔承载力验算 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）高寒区架空输电线路浅基础冻胀性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 季节冻土区输电线基础类型与特点 |
| 1.2.1 扩展基础 |
| 1.2.2 掏挖基础 |
| 1.2.3 桩基础 |
| 1.2.4 螺旋锚基础 |
| 1.3 切向冻胀力计算方法 |
| 1.3.1 经验计算法 |
| 1.3.2 理论计算法 |
| 1.4 国内外研究现状及分析 |
| 1.4.1 冻土温度场研究现状 |
| 1.4.2 土体冻胀模型研究现状 |
| 1.4.3 冻土水-热耦合模型研究现状 |
| 1.4.4 冻土水-热-力耦合理论与数值方法研究现状 |
| 1.5 主要研究内容及技术路线 |
| 第2章 输电线路基础冻胀分析水-热-力耦合模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基础冻胀水-热-力耦合分析数值模拟方法 |
| 2.2.1 基本理论框架 |
| 2.2.2 数值模型 |
| 2.2.3 浅基础-冻土界面力学特性 |
| 2.2.4 温度边界条件 |
| 2.2.5 热力学参数 |
| 2.3 数值模拟方法的可靠性验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 砂土和粘土场地浅基础冻胀性能对比研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 架空输电线路工程概况 |
| 3.3 方形浅基础冻胀分析水-热-力耦合数值模型 |
| 3.3.1 基本假定 |
| 3.3.2 数值模型 |
| 3.3.3 本构模型与计算参数 |
| 3.3.4 初始条件与边界条件 |
| 3.3.5 计算结果分析 |
| 3.4 粘土场地浅基础切向冻胀力和冻胀变形影响因素分析 |
| 3.4.1 地表温度的影响 |
| 3.4.2 上覆荷载的影响 |
| 3.4.3 地下水位埋深的影响 |
| 3.5 砂土场地浅基础切向冻胀力和冻胀变形影响因素分析 |
| 3.5.1 地表温度的影响 |
| 3.5.2 上覆荷载的影响 |
| 3.5.3 地下水位埋深的影响 |
| 3.6 砂土场地与粘土场地浅基础冻胀性能差异性 |
| 3.6.1 随冻结历时变化规律 |
| 3.6.2 受温度和地下水位埋深影响效应对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 浅基础切向冻胀力计算方法及基础优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 切向冻胀力规范计算方法 |
| 4.2.1 浅基础切向冻胀力计算介绍 |
| 4.2.2 规范计算方法 |
| 4.3 切向冻胀力计算结果及对比分析 |
| 4.4 浅基础抗冻胀优化设计建议 |
| 4.4.1 锥柱基础 |
| 4.4.2 锥柱-直柱基础方案 |
| 4.4.3 直柱-锥柱-直柱基础方案 |
| 4.4.4 不同锥柱基础削减切向冻胀力性能比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（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）寒区锥形桩切向冻胀力与抗冻拔效果研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 抗冻拔桩基础研究概况 |
| 1.2.2 锥形桩的发展概况 |
| 1.2.3 切向冻胀力的研究概况 |
| 1.3 本文研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究的技术路线 |
| 第二章 寒区桩体冻拔试验设计 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 试验土质的选择 |
| 2.1.2 桩体材质的选择 |
| 2.1.3 桩体的制作 |
| 2.2 基础试验 |
| 2.2.1 不同土质的基本物性试验 |
| 2.2.2 不同土质的冻结温度试验 |
| 2.3 试验设备 |
| 2.4 试验方案 |
| 2.5 试验步骤 |
| 2.5.1 试验准备 |
| 2.5.2 试样制备 |
| 2.5.3 冻融过程 |
| 2.5.4 数据处理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 寒区桩体冻拔力试验研究 |
| 3.1 冻融过程中土体温度场变化分析 |
| 3.1.1 自然静置过程中土体温度场变化分析 |
| 3.1.2 冻融过程中土体温度场变化分析 |
| 3.2 冻融过程中土体自由表面位移变化分析 |
| 3.3 冻融循环后水分迁移规律分析 |
| 3.4 冻结过程中桩体冻拔力变化分析 |
| 3.4.1 试验土质对桩体冻拔力的影响 |
| 3.4.2 土样含水率对桩体冻拔力的影响 |
| 3.4.3 桩体材质对桩体冻拔力的影响 |
| 3.4.4 桩体锥角对桩体冻拔力的影响 |
| 3.4.5 冻融次数对桩体冻拔力的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 寒区锥形桩切向冻胀力公式推导 |
| 4.1 冻结过程中桩体切向冻胀力汇总 |
| 4.2 锥形桩切向冻胀力影响因素分析 |
| 4.2.1 试验土质对锥形桩切向冻胀力削减效果的影响 |
| 4.2.2 土样含水率对锥形桩切向冻胀力削减效果的影响 |
| 4.2.3 桩体材质对锥形桩切向冻胀力削减效果的影响 |
| 4.3 锥形桩切向冻胀力削减效果的公式推导 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、季节冻土区桩基础抗冻拔稳定计算的探讨（论文参考文献）
- [1]冻土区桩基础冻胀过程中钢筋与混凝土黏结性能劣化机制研究[J]. 朱道佩,田思远,汪磊,周若璇,刘秋明. 建筑施工, 2021(01)
- [2]单向冻结条件下扩底桩抗冻拔能力试验研究[J]. 黄旭斌,盛煜,黄龙,彭尔兴,曹伟,张玺彦,何彬彬. 工程科学与技术, 2021(01)
- [3]季节冻土区扩底单桩受力性能研究进展与展望[J]. 黄旭斌,盛煜,黄龙,何彬彬,张玺彦. 冰川冻土, 2020(04)
- [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]冻结过程中桩-冻土相互作用的试验研究[D]. 刘庆贺. 内蒙古大学, 2020(01)
- [6]季节冻土区电力杆塔基础的抗冻拔特性与承载性能研究[D]. 辛文绍. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]220kV霍林河季冻区送电线路基础设计技术研究[D]. 李永登. 东北电力大学, 2020(02)
- [8]高寒区架空输电线路浅基础冻胀性能研究[D]. 朱彦博. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [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]寒区锥形桩切向冻胀力与抗冻拔效果研究[D]. 孙鑫. 石家庄铁道大学, 2019(03)