保温保护冻土的原理

保温保护冻土的原理

一、保护冻土的保温原理(论文文献综述)

陈武[1](2021)在《G332线冻土路堑施工地温变化规律及影响研究》文中指出

陈武[2](2021)在《G332线冻土路堑施工地温变化规律及影响研究》文中研究说明

马力[3](2021)在《基于“低影响”模式下的乡村建筑设计策略研究 ——以东北地区为例》文中指出自我国进入了高速城镇化的时代,社会的快速发展给城市和乡村带来了很多潜在的危机和隐患,整体建造体系粗放,存在对自然环境干预大、地域文化缺失、资源消耗大、经济成本不合理等问题,总体乡村建筑的品质较低。针对以上背景,本文借鉴“低影响开发”理论,汲取该理论的核心本质—尊重自然和顺应自然,提出以尊重基地现有的自然、人文、能源和经济等综合环境因素为本质的“低影响”模式乡村建筑设计理念。该理念不同于绿色建筑与在地性建筑等熟知理论对单一设计层面的关注,而是将自然、文化、能源和经济等因素进行综合系统的考虑,来探究适合当下乡村的适宜性建筑设计思路,使建筑以“低姿态”的方式融入到周边的既有环境之中,从而达到对周边综合环境的“低影响”。全文总共六个章节,核心章节为第四章和第五章。首先,介绍了目前乡村建设的政策和实践方面的背景,提出了本文的研究意义和目的,对相关概念进行解释和界定,并总结分析了国内外乡村建设的发展现状和问题。其次,对“低影响”模式下的相关理论进行综述研究,分别总结各相关理论在“低影响”模式视角下的理论启示。并系统分析了“低影响”模式与各相关理论之间的关联性,在此基础上进行“低影响”模式下的乡村建筑设计原理概述,得出理论的深层本质,并提出“低干预、低冲击、低消耗”的设计原则和若干注意要点。再次,搜集国内外近些年来优秀的乡村建筑实践,首先采用数据图表的方式对这些案例的建成时间、地理位置和建筑类型进行系统分析;然后从自然环境、地域文化、资源与成本三个方面对每个案例进行详细的策略提炼分析。随后,以东北地区为例,进行相应的策略总结,结合文献资料和调研成果,对东北乡村建筑的现状问题和设计影响因素的特殊性进行归纳总结,然后以第四章的实践策略分析为基础,从三个设计原则的方面提出相应的设计策略,并在建筑全生命周期的层面对这些策略进行系统分析;最后依托本章提出的各项策略,通过层次分析法,探究一套“低影响”模式下的乡村建筑设计评价体系。最后,选取调研村庄的某个场地,进行“低影响”模式下的乡村建筑试设计和试评分,对第五章提出的设计策略和评价体系进行验证。综上,本文以东北地区为例,试图以较为全面的视角来探索总结出一套考虑到自然环境、地域文化、资源与成本等因素的综合适宜性设计策略。

丁宁[4](2021)在《季冻区改良土路基抗冻效果试验及数值模拟研究》文中进行了进一步梳理随着我国交通运输业的迅速发展,我国道路建设工程量日渐增长,超过半数的道路建设在我国寒冷地区,巨大的工程量意味着需要大量的土石方原材料,为满足对路基填料数量及稳定性的要求,需要新材料加入道路路基中。我国油页岩的储量丰富,其用于工业产生的废料数量庞大且难以处理,本着可持续发展原则,将其作为路基填土原材料与道路工程结合起来,并应用于我国季节性冻土地区,在保护环境的同时也可保持路基在低温环境下的稳定性。本文将油页岩废渣和粉煤灰两种废料掺入粉质黏土获得新型路基改良土,分析了季冻区路基病害产生的原因及保护方法,对不同配合比改良土的热学参数及其作为路基填料时的抗冻性能进行一系列试验研究,结合冻土路基水热耦合作用对改良土的实际应用进行数值模拟。具体试验内容如下:(1)在满足路基强度的前提下,选取五种配合比油页岩废渣-粉煤灰改良土,通过试验获得改良土导热系数、比热容的具体数值,以及在冻结和多次冻融循环等条件下热学参数的变化情况,分别选取抗冻性能最好和力学性能最好的改良土,对比粉质黏土做进一步的保温性能的研究。(2)在理论分析冻土路基水热耦合的基础上,研究道路病害产生的原因,结合物质连续性方程、能量守恒方程、本构方程和边界条件构建季节性冻土路基水热耦合数学模型,用以分析路基内部的液态水迁移、冰水相变和热量分布的变化情况,结合导热系数和比热容等热学基础参数,探究了不同配合比改良土抗冻性能的差异。(3)针对季节性冻土区路基所在的环境,模拟季节性冻土区路基顶底温度条件,使用课题组设计的路基土柱水-热-力耦合试验系统,对力学性能最佳组改良土和抗冻性能最佳组改良土进行室内冻结试验,设置粉质黏土对照组,采集土体内部各处温度、水分、应力和应变的数据,通过试验结果论证改良土抗冻性。其中抗冻性能最佳组改良土延缓了路基进入负温的时间,内部各部分土体温度更高,冻结深度减小,水分迁移和应力集中的情况更少。(4)结合季节性冻土区水热耦合数学模型和COMSOL Multiphysics软件,建立季节性冻土区水热耦合模型,结合室内土柱冻结试验验证模型计算结果的准确性。对粉质黏土、抗冻性能最好和力学性能最好的改良土作为路基材料进行数值模拟,预测长期的温度分布、水分迁移和冰水相变等情况,分析油页岩废渣-粉煤灰改良土作为路基材料的有益效果。

师利君[5](2021)在《新型框架通风锚杆支护多年冻土边坡工作机理及试验研究》文中研究表明人类工程活动和全球气温逐年上升破坏了冻土边坡的原有的热稳定性,使冻土边坡工程面临着严重的冻胀、融沉和滑塌威胁。然而,目前工程建设中常采用的L型挡墙和框架预应力锚杆等传统支护结构只是被动的增强边坡约束,并不能改变冻土热稳定性受到扰动的事实,无法从根本上解决问题。为此,基于“主动冷却,保护冻土”设计理念,研发了既可以通风降温抬升多年冻土上限,又能够支护锚固维持边坡稳定性的新型框架通风锚杆,围绕新型框架通风锚杆与土体之间相互作用的热学和力学问题,采用理论、数值和试验相结合的研究手段,给出了新型框架通风锚杆的设计指标。具体内容如下:(1)从多年冻土热融滑塌本质出发,利用自然通风机理、碎石热半导体和热屏蔽效应,提出一种集通风降温、支挡锚固及减胀减震于一体的新型框架通风锚杆。(2)对新型框架通风锚杆的热学和力学工作机理进行了理论分析。推导了自然对流效应下空气侵入量与温差及碎石铺设半径的关系式;给出了新型锚杆带入边坡的冷量计算公式,并计算得到了新型锚杆作用下边坡冻融交界面轴向抬升量;分别建立了冻结和融化过程中新型框架通风锚杆与土体协同工作的简化计算模型,给出了新型锚杆在冻融作用下的内力计算公式。算例分析表明:新型框架通风锚杆具有良好的通风降温效果,不仅能够抬升边坡冻融上限,还能够起到支挡锚固,减轻框架冻胀力的作用。(3)为了验证所提出简化计算模型的合理性,并进一步认识新型框架通风锚杆支护多年冻土边坡的热学和力学特性,基于相似理论,设计并开展了相似比为1:10的新型框架通风锚杆支护多年冻土边坡室内试验。对比分析了冻融过程中边坡不同位置处温度和水分的分布规律,并对冻融过程中新型框架通风锚杆内力进行研究。试验结果表明:在一个冻融周期内,坡内土体温度及水分变化与气温变化相比,存在滞后效应。新型通风锚杆对周围土体降温效果显着,支护效果明显。同时,将理论计算结果与试验值对比,验证了理论计算的正确性。(4)为更直观地认识新型框架通风锚杆支护边坡机理,建立了新型框架通风锚杆支护边坡的冻胀和融沉固结耦合控制方程,通过伽辽金法对控制方程进行离散,推导得到其有限元格式,并编制了多场耦合分析软件。将软件计算结果与模型试验实测值对比,验证了所编制程序的可靠性。数值计算结果表明:新型锚杆周围土体温度在锚杆通风段呈现波浪形分布,随着冻融次数的增多,锚杆周围低温区域不断扩大,边坡内部温度分布也更加稳定,支护结构内力在冻结期大于融化期,与试验结果规律一致。

牛玉川[6](2021)在《多年冻土区路桥碎石过渡段路基结构优化试验研究》文中研究说明路桥过渡段差异性沉降是铁路建设的主要病害之一,特别是多年冻土区,病害问题更加严重和复杂多变。路桥过渡段作为道路与桥梁结合的一个关键结构,路基与桥台的沉降差严重影响铁路运营的安全性以及行车的舒适性,在外部行车荷载的影响下,差异性沉降更加严重突出,目前针对沉降病害最简单有效的处理方法是在桥台后沉降凹陷处填埋道渣并重新找平,但该方法只能短时间解决病害问题,未能从沉降机理入手,从根本上解决沉降差异,而且长期堆积的道渣不利于冻土地基的稳定性,可能产生新的病害。因此,本文参考多年冻土区路基沉降的治理措施,从单一粒径碎石材料的“主动冷却”地基和短桩基提升路基整体刚度两方面入手,提出一种新的路桥碎石过渡段优化结构方案,为了探究优化结构模型中的单一粒径碎石材料和短桩基结构的治理效果,本文共设置三种试验模型:一般路桥碎石过渡段;单一粒径碎石路桥过渡段;路桥碎石过渡段优化结构。根据实际工程地段的气候条件和外部荷载,通过室内试验对模型的温度场、水分场、位移场的变化规律进行对比分析,主要研究内容和结论如下:(1)为了更加真实地反映多年冻土区冻土特性,在进行周期温度循环之前,首先通过高低温环境试验箱模拟出冻土活动层,发现活动层形成良好,各层土体成正弦周期性变化,随着土体的加深,温度变化幅度逐渐减弱,具有一定的滞后性。(2)对三种模型的温度场进行监测发现,单一粒径碎石结构各层土体温度均低于同等深度的一般碎石结构,且碎石层底部的温度波动幅度更大,表明单一粒径碎石材料能较好地实现对流换热,进而达到主动降温,保护冻土地基稳定性的目的;短桩基对周围土体温度场有一定影响,但影响范围有限,整体温度与单一粒径碎石结构相差较小。(3)对试验模型加载前后的水分场进行监测发现,由于温度场的影响,单一粒径碎石结构和优化结构地基含水率均低于一般碎石结构,短桩基的影响使得含水率略有升高;在荷载和冻融循环的影响下,地基含水率均呈不同程度的变化,且优化结构含水率变化最小。(4)在施加外部荷载前,对路基和桥台的冻胀融沉规律进行对比分析发现,由于土体厚度大大减小,单一粒径碎石材料能较好地保护冻土地基的稳定性,且短桩基对地基温度场的影响较小,使得单一粒径碎石结构和优化结构由冻胀引起的变形量均低于一般路桥碎石过渡段。(5)在施加外部荷载后,对模型结构的沉降规律进行对比分析发现,单一粒径碎石结构与优化结构的路桥沉降差均小于一般碎石过渡段,且优化结构模型的沉降差最小,说明单一粒径碎石材料和短桩基结构大大提升了过渡段的整体刚度,对差异性沉降病害具有良好的防治效果,且短桩基效果更加显着。

杨韬[7](2021)在《碎石桩群对冻土沼泽公路地基水热状况与变形影响研究》文中指出本论文旨在探究高温冻土沼泽地区公路碎石桩群处理地基,在冻土退化过程中应力场、水分场以及温度场三者随时间的变化关系,分析高温冻土退化地区碎石桩群对地基冻土所产生的作用及影响。首先,以连续多孔介质假设为基础,基于Biot固结理论,分别以大应变假设及小应变假设为前提,推导两类应力场控制方程,结合考虑对流传热的三维非稳态传热方程,建立多物理场求解域统一的描述高温冻土物理场变化的水热力耦合模型控制方程。针对高温冻土刚度对温度变化较为敏感的特点,对冻结部分应力场参数进一步细化,建立高温冻土应力-温度耦合损伤本构模型。考虑温度变化对高温冻土刚度及强度的劣化作用,以基于Weibull分布的统计损伤模型确立应力损伤因子,以温度对初始弹性模量所形成的衰减程度确定温度损伤因子,由复合损伤因子将两者进行耦合。通过冻结砂土以及冻结粉质黏土,分别验证了本构模型对应变软化型材料以及应变硬化型材料预测结果的准确性。同时,推导两种应力损伤因子形状参数以及尺度参数的求解方法,以不同方法所得参数分别带入本构模型计算,所得结果对比实测应力应变曲线,对两者所得参数对本构模型最终预测结果的影响进行分析,结果表明半理论半拟合方法相较于全拟合方法具有一定优势。进而,通过对通用多物理场有限元软件进行二次开发,对水热力耦合模型进行数值实现。以控制围压室温度变化的恒定轴压三轴试验,对水热力耦合模型预测结果有效性进行验证。对比不同偏应力所形成不同程度轴向变形的三组试验结果,对模型应力场控制方程中大应变时,考虑几何非线性的必要性进行论证。通过模拟结果分析高温冻土融化固结这一过程中,水热力三场的相互作用;对三者动态平衡,相互制约,相互促进的关系进行论述。最后,通过前述水热力耦合模型,对G1211高速公路北安-黑河段孙吴县附近,一处旧路加宽工程进行模拟分析。通过实测沉降数据及地温数据对模拟结果有效性进行验证。以模拟结果对地基内部应力场、水分场及温度场随时间的变化关系进行讨论,对比未经碎石桩群处理地基的模拟结果,进一步论述碎石桩群对高温高含冰量冻土地基各物理场的影响,依此对碎石桩群的作用机理进行阐述。通过多物理场耦合分析,得出碎石桩群对高温多年冻土地基的作用主要有以下三个方面:加速超静孔隙水压力消散;提高地基整体性及刚度;加速初期高温多年冻土融化,且不会对地基温度场形成长久扰动。同时,从数值层面进行了论证,为其在多年冻土退化区的应用提供了理论支持。

邓友生,刘俊聪,彭程谱,付云博,李令涛[8](2021)在《铁道路基冻害防治方法研究》文中研究指明路基冻害是西北部地区铁路建设面临的重要工程问题之一.从路基沉降变形、冻胀及不良地质环境等方面,系统论述了路基工程的主要病害类型及影响因素.从消极保温和积极降温两大方面,研究并分析了铺设保温材料,设计合适的路堤高度,设置遮阳板、通风管道,铺设块石层,气冷片石、碎石护坡、热棒和旱桥等防护措施及其优缺点.在全球气候变暖和冻土区人类活动增多的状态下,提出其现阶段工程应用中存在的问题和未来的研究方向,为寒区冻土铁路工程的设计、施工及养护提供参考.

张传峰[9](2020)在《复杂水热环境下共玉高速冻土沼泽区路基变形及其防治研究》文中认为我国青藏高原多年冻土研究早在青藏铁路及公路建设过程中就逐步展开,经过近几十年的发展,对于多年冻土区铁路路基及低等级公路路基的变形问题已经有较为成熟的理论及防治措施。但随着西部大开发不断深入,经济建设需求不断增加,在多年冻土区修建高速公路必将成为常态化。多年冻土造成路基冻胀融沉及变形的不稳定性与高速公路建设高标准之间的矛盾异常突出,尤其是复杂水热环境下冻土沼泽区路基变形的防治问题已经成为新的难题。而公路路基和铁路路基存在一定的差异,所以不能照搬青藏铁路关于路基变形及防治的一些研究成果,需要研究出适用于高速公路多年冻土区的理论和防治措施。本文针对共玉高速公路冻土沼泽区复杂水热环境导致的路基变形问题,以“共玉高速公路冻土沼泽地段路基关键技术研究”项目为依托,以共玉高速冻土沼泽区路基为研究对象,采用现场调查、室内试验、变形监测和数值模拟等手段,进行了以下几个方面的研究:1、冻土沼泽区复杂水热环境成因研究。多年冻土区冻土沼泽形成时存在一种天然的水热平衡,这种水热平衡对保护多年冻土是有利的。然而高速公路的修建势必会破坏原来的水热平衡体系,进而形成新的更为复杂的水热环境。本文通过对共玉高速沿线冻土沼泽区的分布及其工程地质分区特征分析,同时结合气候、太阳辐射、地形地貌、地层岩性、水文地质等影响水热环境的因素,进而更加深入地从复杂水文地质环境、复杂融区水热环境、复杂工程建设环境等方面分析了复杂水热环境的成因。进而得出复杂水热环境成因主要是由于水、热、工程建设等综合因素所致,这种复杂的水热环境导致路基变形特征的独特性。2、冻土沼泽区路基变形特征研究。复杂的水热环境加剧了路基的冻胀融沉,对路基的稳定性具有很大的影响。为了准确研究水热环境对路基变形特征的影响,通过对既有G214及共玉高速路基病害调查,并结合各病害分布特征,深入分析复杂水热环境下共玉高速路基变形的影响因素、过程及类型特征。得出路基变形特征主要表现为路基沉陷、不均匀沉降、边坡失稳等,为了规避这种变形(病害)就需要对内在变形机理进行深入研究。3、冻土沼泽区路基变形机理研究。地基土和路基填料组成了新的路基结构,这种结构在构建新的水热平衡时就会产生强烈的冻融现象,而这种冻融现象又会产生大量的路基病害。根据在复杂水热环境下路基填料的颗粒分析试验、易溶盐试验、击实试验、毛细管水上升高度试验、渗透试验、冻胀特性试验、冻融循环试验;以及地基土的冻胀试验、颗粒分析试验、液塑限试验、融沉特性试验的基础上,从路基填料和地基土这两个微观方面深入分析了路基的冻融特性。同时,为了准确研究水热环境改变对路基地温场变化以及路基变形的影响,通过路基地温场及位移监测,采集公路建设各阶段路基地温场及变形监测值,深入分析复杂水热环境下监测断面的路基地温场和沉降变形的相关性。结合以上两个方面的研究,并从力学角度深入分析了产生路基变形的水分迁移、温度场效应及冻融循环理论,进而总结出复杂水热环境下冻土沼泽区路基变形机理。为科学有效的采用变形防治措施提供了理论依据,对冻土沼泽区公路建设具有指导意义。4、冻土沼泽区路基变形防治措施研究。原G214线在建设和运营过程中,出现一系列的路基病害,针对不同的路基病害也采用了很多防治措施,这些措施最核心的目的就是解决水热平衡问题,人为快速地使路基和天然土体以及周边环境进行融合,构建新的平衡,进而减小水热交换对路基的破坏。目前常用单一的或简单的复合路基防治措施只能片面地解决复杂水热环境的某个方面,不能完全适应复杂水热环境的要求,故而需要研究出适应复杂水热环境的一套综合整治措施。本文结合复杂水热环境的成因、路基变形特征、路基变形机理等研究成果,提出7种防治措施,并详细分析这7种防治措施的特点以及可以解决的问题。再通过数值模拟对比分析这7种防治措施的效果,进而研究出一套适用于共玉高速冻土沼泽区的路基变形的防治措施。新提出的热棒+保温板+遮阳板+片石路基+砂垫层综合防治方案,更好地适应了共玉高速冻土沼泽区建设环境,既解决了路基热量问题又解决了路基排水问题,对于复杂水热环境下路基变形控制具有显着效应,能明显提升冻土沼泽区多年冻土上限,降低路基累积沉降量,解决了冻土沼泽区复杂水热环境问题。本措施成功应用于共玉高速路基变形防治工程,具有重要的现实意义。通过以上4个方面的研究,掌握了共玉高速冻土沼泽区复杂水热环境的成因,研究了复杂水热环境下路基的变形特征及变形机理,提出了新的综合防治措施。本研究成果对多年冻土沼泽区高速公路的建设和安全运营有较大的指导和借鉴意义,社会和经济效益显着。

杨依恒[10](2020)在《多年冻土区跑道L型热管—保温板复合道基应用研究》文中研究指明根据民航发展规划,我国将在冻土区修建多座机场,目前多年冻土区的机场跑道道基温控技术研究尚属空白。为解决跑道道基热稳定性问题,基于主动降温+保温的思路,开展了L型热管-保温板复合道基的冻土温控技术研究。主要工作及成果如下:1、根据热管及保温板的降温机理,建立了土体温度控制方程,基于热管的特性,提出热管热阻关系式,构造了空气-热管-土体三者之间的传热模型。2、开展了L型热管及保温板的室内试验。首先对比了工业纯铝、Q235碳素钢及304不锈钢三种材质热管的降温效果,表明工业纯铝材质热管的降温效果最佳。然后采用纯铝材质热管对蒸发段水平角影响程度、弯折角影响程度、有效制冷半径、降温幅度进行了试验。基于冷季最佳降温效果的热管参数,对保温板厚度、保温板埋深进行了试验。结果表明:(1)蒸发段水平角在10°45°范围内,水平角越大降温效果越明显,但不同弯折角度降温幅度范围变化差异较小,同一深度下,温度差值范围在0.1℃0.3℃;(2)热管的试验有效制冷半径在1.6m1.8m;(3)热管的降温幅度在1.7℃5.6℃;(4)3cm和5cm厚度的保温板土层回温曲线较为接近,在距离热管较近处,温度较低,选取3cm厚度的保温板较为适宜;(5)30cm埋深下的土基保温效果较好,回温速率相对较缓,可将其埋置在垫层30cm下,垫层与保温板之间用碎石铺垫。试验表明L型非标热管及保温板措施能够使土基温度降低,也为相关构造设计参数提供了依据。3、建立了数值模型,验证了热管降温效果,对比分析了天然土基和道面土基、L型热管-保温板复合道基的土基温度变化规律。结果表明:相同条件下,跑道下部土基的温度较天然土基高,增温幅度较天然土基大,多年冻土土基的热稳定性降低,较天然土基冻土多退化2m2.5m,最高温度升高3℃左右,L型热管-保温板复合道基能够使得跑道下部土基温度降低,土基增温幅度减小,土基下部最高温度峰值削弱,融土区深度范围缩小,冻土上限至少抬升1.5m,单根热管有效降温半径2m左右,冻土退化趋势减缓。

二、保护冻土的保温原理(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、保护冻土的保温原理(论文提纲范文)

(3)基于“低影响”模式下的乡村建筑设计策略研究 ——以东北地区为例(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及研究目的和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的
        1.1.3 研究意义
    1.2 相关概念界定及研究内容
        1.2.1 相关概念界定
        1.2.2 研究范围
        1.2.3 研究内容
    1.3 研究方法和技术路线
        1.3.1 研究方法
        1.3.2 技术路线
    1.4 国内外乡村建设发展概况研究
        1.4.1 国外乡村建设发展与研究概况
        1.4.2 国内乡村建设发展与研究概况
2 相关理论研究综述与启示
    2.1 “低影响开发”(LID)理论
        2.1.1 “低影响开发”理论(LID)概念解析
        2.1.2 “低影响开发”理论的本质特点
        2.1.3 乡村建筑方面的应用启示
    2.2 绿色建筑设计理论的综述和启示
        2.2.1 绿色建筑设计理念原则概述
        2.2.2 绿色建筑设计理念局限性分析
        2.2.3 乡村建筑方面的应用启示
    2.3 在地性建筑设计理论的综述和启示
        2.3.1 国内在地性建筑设计研究概况
        2.3.2 在地性乡村建筑理念原则概述
        2.3.3 在地性建筑设计理念局限性分析
        2.3.4 乡村建筑方面的应用启示
    2.4 本章小结
3 “低影响”模式乡村建筑设计原理与原则
    3.1 “低影响”模式与相关理论关联性分析
    3.2 “低影响”模式乡村建筑设计理论来源和本质
        3.2.1 理论来源及其转译到乡村建筑设计的可能性
        3.2.2 “低影响”模式原理本质
    3.3 “低影响”模式理论的设计原则
        3.3.1 理论内涵和原则概括
        3.3.2 环境保护方面—低干预原则
        3.3.3 地域文化方面—低冲击原则
        3.3.4 资源与成本方面—低消耗原则
    3.4 “低影响”模式乡村建筑设计注意要点
        3.4.1 整体与局部的辩证统一
        3.4.2 现代与传统的有机融合
        3.4.3 多方位群体的相互协作
    3.5 本章小结
4 基于“低影响”模式下的当代乡村建筑设计实践分析
    4.1 乡村建筑实践案例汇总与介绍分析
        4.1.1 乡村建筑实践案例汇总
        4.1.2 案例介绍与设计分析
    4.2 自然环境-低干预原则下的实践解析
        4.2.1 实践案例低干预策略分析
        4.2.2 低干预原则下案例分析小结
    4.3 地域文化-低冲击原则下的实践解析
        4.3.1 实践案例低冲击策略分析
        4.3.2 低冲击原则下案例分析小结
    4.4 资源与成本-低消耗原则下的实践解析
        4.4.1 实践案例低消耗策略分析
        4.4.2 低消耗原则下案例分析小结
    4.5 本章小结
5 “低影响”模式下东北乡村建筑设计策略与评价体系研究
    5.1 东北地区乡村建筑调研概述
        5.1.1 调研对象与内容
        5.1.2 调研成果概述
    5.2 东北地区乡村建设特殊性与现存问题分析
        5.2.1 东北地区建筑设计影响因素特殊性分析
        5.2.2 东北地区乡村建筑问题总结分析
    5.3 基于环境保护视角的低干预设计策略研究
        5.3.1 推行环保生态选址
        5.3.2 节约乡村土地资源
        5.3.3 选择适宜建造技术
        5.3.4 推行绿色改造思路
        5.3.5 重视污水排放处理
        5.3.6 降低物理环境污染
        5.3.7 采用环保建筑材料
    5.4 基于地域文化视角的低冲击设计策略研究
        5.4.1 顺应本土地形特征
        5.4.2 呼应传统营建模式
        5.4.3 重构传统建筑语汇
        5.4.4 因借在地景观条件
        5.4.5 关注居民生活习惯
        5.4.6 选用地方传统材料
        5.4.7 保护历史存量建筑
    5.5 基于资源与成本视角的低消耗设计策略研究
        5.5.1 减少场地开发强度
        5.5.2 进行合理结构选型
        5.5.3 简化建筑造型与装饰
        5.5.4 巧用预制装配技术
        5.5.5 优化围护结构性能
        5.5.6 减小冻土对基础的影响
        5.5.7 推行被动节能措施
        5.5.8 雨水收集利用系统
        5.5.9 重视建筑维修设计
        5.5.10 采用可持续性能源和材料
    5.6 全生命周期视角下的策略梳理
    5.7 “低影响”模式下的乡村建筑设计评价体系构建
        5.7.1 评价指标体系的构建
        5.7.2 评价指标权重的确定及一致性检验
    5.8 本章小结
6 基于“低影响”模式下的乡村建筑试设计——以大庆市古龙村为例
    6.1 建筑方案设计
        6.1.1 基地选址
        6.1.2 建筑总体布局
        6.1.3 建筑平面布局
        6.1.4 建筑造型设计
        6.1.5 建筑结构与围护结构系统
        6.1.6 节点构造解析
    6.2 试设计的“低影响”模式设计策略应用解析
        6.2.1 低干预方面的策略应用解析
        6.2.2 低冲击方面的策略应用解析
        6.2.3 低消耗方面的策略应用解析
    6.3 试设计评价打分
    6.4 本章小结
结论
参考文献
附录A 乡村建筑调研统计表格
附录B 乡村建筑入户调研表格
附录C 室内外环境舒适满意度调查表格
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(4)季冻区改良土路基抗冻效果试验及数值模拟研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 油页岩废渣的综合利用及改良土发展现状
        1.3.2 寒区路基土防冻害保护措施
        1.3.3 水热耦合方程研究现状
    1.4 研究内容与技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线
    1.5 本章小结
第2章 季冻区路基水热耦合模型及热学基础
    2.1 水热耦合作用综合分析
    2.2 路基水分场方程及求解原理
        2.2.1 达西定律
        2.2.2 质量守恒原理
        2.2.3 瞬态饱和流
        2.2.4 瞬态非饱和流
        2.2.5 路基水分场控制方程
    2.3 路基温度场控制方程及求解原理
        2.3.1 温度场
        2.3.2 温度梯度
        2.3.3 傅里叶定律(Fourier定律)
        2.3.4 路基温度场控制方程(导热微分方程)
    2.4 路基土水热耦合方程组
        2.4.1 温度场耦合水分含量控制方程
        2.4.2 水分场耦合温度控制方程
    2.5 导热系数定义及热学基础
    2.6 比热容定义
    2.7 本章小结
第3章 油页岩废渣-粉煤灰改良土传热参数试验
    3.1 油页岩废渣-粉煤灰改良土原材料的基本性质
        3.1.1 油页岩废渣-粉煤灰土原材料的物理化学性质
        3.1.2 原材料的颗粒分析
        3.1.3 原材料的液塑限指标
        3.1.4 原材料的微观结构
    3.2 配合比初拟及传热参数试验试件制备
    3.3 导热系数试验及分析
        3.3.1 导热系数测定试验仪器及试验过程
        3.3.2 不同条件下改良土导热系数测定与分析
        3.3.3 结果分析
    3.4 比热容试验及结果分析
        3.4.1 比热容的测定仪器及试验过程
        3.4.2 结果分析
    3.5 本章小结
第4章 室内土柱水-热耦合试验
    4.1 室内水热耦合试验装置介绍
    4.2 试验方案
    4.3 试验土柱制备
    4.4 试验步骤
    4.5 试验数据分析及处理
        4.5.1 粉质黏土冻结过程试验数据分析
        4.5.2 力学性能组改良土冻结过程试验数据分析
        4.5.3 热学性能组改良土冻结过程试验数据分析
    4.6 本章小结
第5章 季冻区改良土应用效果数值模拟
    5.1 基于COMSOL软件二次开发的水热耦合数值模拟
        5.1.1 COMSOL Multiphyscis软件介绍
        5.1.2 水热耦合数值模型求解及验证
    5.2 季冻区改良土应用效果数值模拟
        5.2.1 工程概况
        5.2.2 几何模型及物理参数
        5.2.3 边界条件
        5.2.4 模型计算初始值
        5.2.5 数值模拟结果及分析
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢

(5)新型框架通风锚杆支护多年冻土边坡工作机理及试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景和研究意义
    1.2 国内外研究现状综述
        1.2.1 冻土边坡研究现状
        1.2.2 冻土区通风管技术研究现状
        1.2.3 冻土地区块碎石护坡研究现状
    1.3 存在的问题
    1.4 本文研究的主要内容和技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线
    1.5 本文创新点
第2章 新型框架通风锚杆支护结构的提出及其技术原理分析
    2.1 引言
    2.2 新型框架通风锚杆的研究背景
    2.3 新型框架通风锚杆的构造及施工工艺
    2.4 新型框架通风锚杆的结构特性
    2.5 新型框架通风锚杆的技术原理
    2.6 本章小结
第3章 新型框架通风锚杆工作机理分析
    3.1 引言
    3.2 新型框架通风锚杆降温效果
        3.2.1 框架通风锚杆传热半径
        3.2.2 自然对流效应下冷空气的侵入量
        3.2.3 碎石带入冷量及空气流速
        3.2.4 通风管带入冷量
        3.2.5 冻融交界面轴向抬升量
    3.3 框架通风锚杆支护边坡冻胀过程结构-土体相互作用
        3.3.1 框架通风锚杆与土体协同工作简化计算模型
        3.3.2 框架通风锚杆轴力计算
        3.3.3 框架所受冻胀力计算
    3.4 框架通风锚杆支护边坡融化过程结构-土体相互作用
        3.4.1 融化固结计算模型的建立及求解
        3.4.2 边坡固结变形量
        3.4.3 融沉过程框架通风锚杆内力计算
    3.5 算例分析
        3.5.1 工程概况
        3.5.2 框架通风锚杆降温效果分析
        3.5.3 框架通风锚杆力学效应分析
    3.6 本章小结
第4章 新型框架通风锚杆支护边坡试验研究
    4.1 引言
    4.2 试验目的和内容
        4.2.1 试验目的
        4.2.2 试验内容
    4.3 模型相似比设计
        4.3.1 相似理论
        4.3.2 相似准则的确定
    4.4 模型设计和测点布置
        4.4.1 模型设计
        4.4.2 测点布置
    4.5 试验设备和材料
        4.5.1 试验设备
        4.5.2 试验材料
    4.6 试验工况及过程
        4.6.1 试验工况
        4.6.2 试验过程
    4.7 试验结果分析
        4.7.1 温度场分析
        4.7.2 水分场分析
        4.7.3 风速分析
        4.7.4 新型框架通风锚杆内力分析
    4.8 模型试验与理论结果对比
    4.9 本章小结
第5章 新型框架通风锚杆支护多年冻土边坡冻胀、融沉固结耦合分析
    5.1 引言
    5.2 考虑风速的新型通风锚杆支护边坡冻胀、融沉固结耦合模型
        5.2.1 边坡土体应力场
        5.2.2 边坡水分场方程
        5.2.3 边坡温度场方程
        5.2.4 新型通风锚杆与土体耦合
        5.2.5 边界条件
    5.3 控制方程的离散
        5.3.1 平衡方程的离散
        5.3.2 连续方程的离散
        5.3.3 水热耦合方程的离散
        5.3.4 离散后的方程组
    5.4 方程求解及软件编制
        5.4.1 方程求解
        5.4.2 软件编制
    5.5 有限元模型及参数
        5.5.1 有限元模型的建立
        5.5.2 计算参数设置
        5.5.3 边界条件
    5.6 数值模拟的可靠性验证
        5.6.1 温度验证
        5.6.2 水分验证
        5.6.3 锚杆轴力验证
    5.7 新型通风锚杆数值模拟结果分析
        5.7.1 温度场分析
        5.7.2 水分场分析
        5.7.3 边坡位移分析
        5.7.4 框架内力分析
        5.7.5 锚杆轴力分析
    5.8 本章小节
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
附录 A(攻读学位期间所发表的学术论文目录)

(6)多年冻土区路桥碎石过渡段路基结构优化试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 冻土分布概况
    1.2 研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 冻土研究现状
        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 过渡段路基结构优化试验理论依据
    1.5 主要研究内容和技术路线
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 技术路线
2 路桥碎石过渡段室内试验设计
    2.1 模型试验装置
    2.2 室内模型试验原型结构及相似模化
        2.2.1 原型结构
        2.2.2 相似模化
    2.3 路桥过渡段模型设计与制作过程
        2.3.1 混凝土桥台和桩基设计与制作
        2.3.2 过渡段模型和路基模型的设计与制作
    2.4 试验加载方案
        2.4.1 理论依据
        2.4.2 加载量的确定
3 温度场分析
    3.1 活动层的形成
    3.2 温度场初步分析
        3.2.1 模型一温度场初步分析
        3.2.2 模型二温度场初步分析
        3.2.3 模型三温度场初步分析
    3.3 温度场对比分析
        3.3.1 模型一与模型二温度场对比分析
        3.3.2 模型二与模型三温度场对比分析
    3.4 本章小结
4 水分场分析
    4.1 模型一水分场分析
    4.2 模型二水分场分析
    4.3 模型三水分场分析
    4.4 本章小结
5 位移场分析
    5.1 冻融循环位移场分析
    5.2 位移场初步分析
    5.3 位移场对比分析
    5.4 路桥碎石过渡段优化结构防治效果评价
    5.5 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)碎石桩群对冻土沼泽公路地基水热状况与变形影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 冻土地基处理研究现状
        1.2.2 水热力耦合模型研究现状
        1.2.3 冻土本构模型研究现状
    1.3 研究目的及意义
    1.4 研究内容
    1.5 研究方法及技术路线
2 水热力耦合模型控制方程
    2.1 流固耦合控制方程
        2.1.1 小应变应力场控制方程
        2.1.2 大应变应力场控制方程
        2.1.3 水分场控制方程
    2.2 温度场控制方程
    2.3 控制方程耦合节点
    2.4 本章小结
3 水热力耦合模型参数及求解方法
    3.1 应力场参数及求解方法
        3.1.1 应力-温度耦合损伤本构模型推导
        3.1.2 本构模型参数求解
        3.1.3 本构模型试验验证
        3.1.4 本构模型讨论分析
    3.2 水分场、温度场参数及求解方法
        3.2.1 水分场参数及求解方法
        3.2.2 温度场参数及求解方法
    3.3 本章小结
4 水热力耦合模型室内试验验证
    4.1 试验概况
        4.1.1 参数确定试验
        4.1.2 模型验证试验
    4.2 模型验证
        4.2.1 模型概述
        4.2.2 模型参数
        4.2.3 试验结果及模型验证
    4.3 高温冻土融化固结过程水热力耦合分析
        4.3.1 应力场与水分场相互作用
        4.3.2 应力场与温度场相互作用
        4.3.3 温度场与水分场相互作用
    4.4 本章小结
5 碎石桩群处理冻土地基模拟验证分析
    5.1 工程及试验区概况
        5.1.1 试验区概况
        5.1.2 区域气候概况
        5.1.3 工程地质及测孔布置
    5.2 数值模拟模型概况
        5.2.1 模型基本假设
        5.2.2 几何模型及网格划分
        5.2.3 边界条件
        5.2.4 初始条件
        5.2.5 物理场参数
    5.3 模拟结果验证
        5.3.1 应力场验证
        5.3.2 温度场验证
    5.4 模拟结果分析
        5.4.1 应力场分析
        5.4.2 温度场分析
    5.5 碎石桩群作用分析
        5.5.1 碎石桩群对应力场作用
        5.5.2 碎石桩群对水分场作用
        5.5.3 碎石桩群对温度场作用
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
东北林业大学硕士学位论文修改情况确认表

(8)铁道路基冻害防治方法研究(论文提纲范文)

1 冻土区铁道路基主要病害
    1.1 路基沉降变形
    1.2 冻胀
    1.3 不良地质环境
2 冻土区铁路路基病害防治方法
    2.1 消极保温方法
        2.1.1 保温材料
        2.1.2 路堤高度
    2.2 积极降温方法
        2.2.1 遮阳板(棚)
        2.2.2 通风管道
        2.2.3 块石层
        2.2.4 气冷片石
        2.2.5 护坡碎石
        2.2.6 热棒
        2.2.7 旱桥
3 结语

(9)复杂水热环境下共玉高速冻土沼泽区路基变形及其防治研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 选题依据及研究意义
        1.1.1 选题依据
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冻土沼泽区复杂水热环境成因研究现状
        1.2.2 冻土沼泽区路基冻融特性研究现状
        1.2.3 冻土沼泽区路基结构研究现状
        1.2.4 冻土沼泽区路基病害研究现状
        1.2.5 冻土沼泽区路基病害防治措施研究现状
        1.2.6 研究现状的不足与问题
    1.3 研究内容、技术路线及主要创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 主要创新点
第2章 共玉高速冻土沼泽区复杂水热环境成因
    2.1 冻土沼泽区分布
    2.2 冻土沼泽区工程地质分区
    2.3 复杂水热环境影响因素
        2.3.1 气候
        2.3.2 太阳辐射
        2.3.3 地形地貌
        2.3.4 地层岩性
        2.3.5 水文地质
    2.4 复杂水热环境成因
        2.4.1 复杂的水文地质环境
        2.4.2 复杂的融区水热环境
        2.4.3 复杂的工程建设环境
        2.4.4 复杂水热环境成因综合分析
    2.5 本章小结
第3章 共玉高速冻土沼泽区路基变形特征
    3.1 路基病害分布特征
        3.1.1 原国道G214路基病害调查
        3.1.2 共玉高速冻土沼泽区路基病害调查
        3.1.3 共玉高速冻土沼泽区路基病害分布特征
    3.2 路基变形影响因素
        3.2.1 水热环境因素
        3.2.2 工程建设因素
    3.3 路基变形特征
        3.3.1 路基变形过程
        3.3.2 路基变形特征
    3.4 本章小结
第4章 共玉高速冻土沼泽区路基变形机理
    4.1 路基冻融特性试验
        4.1.1 路基填料冻融特性试验
        4.1.2 地基土冻融特性试验
        4.1.3 试验结果分析
    4.2 路基变形监测
        4.2.1 监测断面选择原则
        4.2.2 监测断面概况
        4.2.3 路基地温场及变形监测系统
        4.2.4 路基断面地温监测结果
        4.2.5 路基断面变形监测结果
        4.2.6 路基变形监测结果特征分析
    4.3 路基变形机理
        4.3.1 水分迁移
        4.3.2 温度场效应
        4.3.3 冻融循环
    4.4 本章小结
第5章 共玉高速冻土沼泽区路基变形防治措施研究
    5.1 路基变形防治原则
    5.2 路基变形常用防治措施适用性分析
        5.2.1 单一防治措施
        5.2.2 复合防治措施
    5.3 路基变形综合防治措施数值模拟研究
        5.3.1 数值模拟软件介绍
        5.3.2 数值模拟理论基础
        5.3.3 数值计算模型
        5.3.4 边界条件设定
        5.3.5 模型计算参数
        5.3.6 数值模拟结果分析
        5.3.7 不同防治方案效果对比
    5.4 共玉高速冻土沼泽区路基病害防治实例
        5.4.1 醉马滩冻土沼泽区
        5.4.2 长石头山冻土沼泽区
        5.4.3 巴颜喀拉山冻土沼泽区
    5.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果

(10)多年冻土区跑道L型热管—保温板复合道基应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冻土温度场研究现状
        1.2.2 冻土工程主要处理措施
        1.2.3 热管技术应用研究现状
        1.2.4 保温板工程应用研究现状
    1.3 本文研究主要内容
    1.4 技术路线
第二章 热管-保温板复合道基温度控制理论模型研究
    2.1 热管-保温板降温机理及影响因素
        2.1.1 热管-保温板降温机理
        2.1.2 热管-保温板降温影响因素
    2.2 热管-保温复合道基温度场控制方程建立
        2.2.1 热管产冷量控制方程建立
        2.2.2 土体温度控制方程建立
        2.2.3 热管热阻关系式
        2.2.4 空气-热管-土体耦合数值传热模型
    2.3 边界条件的确定
        2.3.1 边界条件影响因素
        2.3.2 边界条件分类
        2.3.3 附面层理论
        2.3.4 边界条件确定
    2.4 小结
第三章 热管-保温板复合道基降温模型试验
    3.1 试验简介
        3.1.1 室内试验设备
        3.1.2 室内试验方案
        3.1.3 土质参数确定
        3.1.4 热管及保温板参数确定
    3.2 室内冷季试验结果分析
        3.2.1 温度控制范围
        3.2.2 L型热管壳体材料试验
        3.2.3 L型热管蒸发段水平角度试验
        3.2.4 L型热管弯折角度试验
        3.2.5 L型热管最佳间距试验
    3.3 室内暖季试验结果分析
        3.3.1 温度控制范围
        3.3.2 保温板厚度试验
        3.3.3 保温板最佳埋深试验
    3.4 小结
第四章 热管-保温板复合道基降温效果数值模拟分析
    4.1 有限元模型建立
        4.1.1 有限元模型区域
        4.1.2 土体参数确定
        4.1.3 模型验证
    4.2 无降温措施道基变化规律
        4.2.1 天然土基温度变化规律
        4.2.2 道面土基稳定变化规律
        4.2.3 冻土上限下降对比
    4.3 L型热管-保温板复合道基温度变化规律
        4.3.1 道基温度变化规律
        4.3.2 有无措施对比
        4.3.3 有效降温半径
    4.4 小结
第五章 热管-保温板复合道基构造研究
    5.1 冻土区机场建设勘测要素
    5.2 热管-保温板复合道基构造设计
    5.3 小结
第六章 结论及建议
    6.1 结论
    6.2 建议
致谢
参考文献

四、保护冻土的保温原理(论文参考文献)

  • [1]G332线冻土路堑施工地温变化规律及影响研究[D]. 陈武. 中国地质大学(北京), 2021
  • [2]G332线冻土路堑施工地温变化规律及影响研究[D]. 陈武. 中国地质大学(北京), 2021
  • [3]基于“低影响”模式下的乡村建筑设计策略研究 ——以东北地区为例[D]. 马力. 大连理工大学, 2021(01)
  • [4]季冻区改良土路基抗冻效果试验及数值模拟研究[D]. 丁宁. 吉林大学, 2021(01)
  • [5]新型框架通风锚杆支护多年冻土边坡工作机理及试验研究[D]. 师利君. 兰州理工大学, 2021(01)
  • [6]多年冻土区路桥碎石过渡段路基结构优化试验研究[D]. 牛玉川. 兰州交通大学, 2021(02)
  • [7]碎石桩群对冻土沼泽公路地基水热状况与变形影响研究[D]. 杨韬. 东北林业大学, 2021(08)
  • [8]铁道路基冻害防治方法研究[J]. 邓友生,刘俊聪,彭程谱,付云博,李令涛. 西安建筑科技大学学报(自然科学版), 2021(01)
  • [9]复杂水热环境下共玉高速冻土沼泽区路基变形及其防治研究[D]. 张传峰. 成都理工大学, 2020(04)
  • [10]多年冻土区跑道L型热管—保温板复合道基应用研究[D]. 杨依恒. 中国民航大学, 2020(01)

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保温保护冻土的原理
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