| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 第一章 绪论 | 第9-24页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 冻土研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 冻结及融化过程 | 第10-11页 |
| 1.2.2 土体冻胀机理及数值模型 | 第11-13页 |
| 1.2.3 冻融循环作用对土物理力学性质的影响 | 第13页 |
| 1.2.4 冻土的强度特性 | 第13-14页 |
| 1.3 渠道防冻胀研究现状 | 第14-19页 |
| 1.3.1 渠道破坏形式 | 第14-15页 |
| 1.3.2 渠道冻害类型 | 第15-16页 |
| 1.3.3 渠道基土冻胀特征 | 第16页 |
| 1.3.4 渠道基土冻胀的主要影响因素 | 第16-17页 |
| 1.3.5 渠基土冻胀破坏机理 | 第17-18页 |
| 1.3.6 渠道防冻胀主要措施 | 第18页 |
| 1.3.7 混凝土衬砌结构冻胀效应的研究现状 | 第18-19页 |
| 1.4 冻胀离心模型试验研究现状 | 第19-21页 |
| 1.5 问题的提出 | 第21-22页 |
| 1.6 研究的主要内容与技术路线 | 第22-24页 |
| 1.6.1 研究的主要内容 | 第22-23页 |
| 1.6.2 技术路线 | 第23-24页 |
| 第二章 冻融循环作用下土的冻胀融沉特性试验 | 第24-30页 |
| 2.1 土的基本性质 | 第24页 |
| 2.2 土体的冻胀融沉特性试验 | 第24-29页 |
| 2.2.1 试验内容及方法 | 第24-26页 |
| 2.2.2 试样内部温度变化过程 | 第26页 |
| 2.2.3 冻结锋面移动特点 | 第26-27页 |
| 2.2.4 土体中的水分迁移状况 | 第27-28页 |
| 2.2.5 冻胀融沉变形状况 | 第28-29页 |
| 2.3 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 小型U形渠道的原位监测 | 第30-47页 |
| 3.1 观测方法 | 第31-34页 |
| 3.1.1 水文气象资料收集 | 第31页 |
| 3.1.2 渠基土地温的观测 | 第31页 |
| 3.1.3 冻深的监测 | 第31-32页 |
| 3.1.4 基土含水率的监测 | 第32页 |
| 3.1.5 土压力的监测 | 第32-33页 |
| 3.1.6 冻胀变形观测 | 第33-34页 |
| 3.2 观测结果分析 | 第34-45页 |
| 3.2.1 温度场分布 | 第34-37页 |
| 3.2.2 冻胀量 | 第37-41页 |
| 3.2.3 土压力 | 第41-44页 |
| 3.2.4 含水率 | 第44页 |
| 3.2.5 小型U形混凝土衬砌结构的主要破坏形式 | 第44-45页 |
| 3.3 本章小结 | 第45-47页 |
| 第四章 小型U形渠道的冻胀力学模型 | 第47-60页 |
| 4.1 三拼式小型U形混凝土衬砌结构的冻胀力学模型 | 第47-54页 |
| 4.1.1 切向及法向冻结力 | 第47-48页 |
| 4.1.2 法向冻胀力 | 第48-49页 |
| 4.1.3 渠底板内力 | 第49-50页 |
| 4.1.4 渠坡板内力 | 第50-51页 |
| 4.1.5 算例及讨论 | 第51-52页 |
| 4.1.6 α及θ对冻胀力的影响 | 第52-53页 |
| 4.1.7 法向冻结力作用位置的讨论 | 第53-54页 |
| 4.2 两拼式小型U形混凝土衬砌结构的冻胀力学模型 | 第54-55页 |
| 4.3 整体式小型U形混凝土衬砌结构的冻胀力学模型 | 第55-58页 |
| 4.3.1 切向及法向冻结力 | 第55-56页 |
| 4.3.2 法向冻胀力 | 第56页 |
| 4.3.3 渠坡板内力 | 第56-57页 |
| 4.3.4 渠底板内力 | 第57-58页 |
| 4.3.5 算例及讨论 | 第58页 |
| 4.4 冻胀作用下不同纵向接缝形式的U形渠道受力特点对比 | 第58-59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 大跨度混凝土衬砌结构冻胀离心模型试验 | 第60-74页 |
| 5.1 冻胀离心模型试验设备及工作原理 | 第60-64页 |
| 5.1.1 TLJ-60A型岩土冻融离心机 | 第60-61页 |
| 5.1.2 冻融模型箱 | 第61页 |
| 5.1.3 热交换系统 | 第61-62页 |
| 5.1.4 循环冷却水系统 | 第62-63页 |
| 5.1.5 测量系统 | 第63页 |
| 5.1.6 控制系统 | 第63-64页 |
| 5.1.7 离心模型试验的基本步骤 | 第64页 |
| 5.2 渠道冻融离心模型试验相似准则 | 第64-65页 |
| 5.3 小U形混凝土衬砌渠道离心模型试验的设计与构件制作 | 第65-67页 |
| 5.4 量测技术与方法 | 第67-69页 |
| 5.4.1 基土温度测量 | 第67-68页 |
| 5.4.2 冻胀量测量 | 第68页 |
| 5.4.3 衬砌表面应变测量 | 第68-69页 |
| 5.4.4 土体含水率测量 | 第69页 |
| 5.5 试验结果及分析 | 第69-72页 |
| 5.5.1 整体式大跨度衬砌结构 | 第69-71页 |
| 5.5.2 两拼式大跨度衬砌结构 | 第71-72页 |
| 5.6 本章小结 | 第72-74页 |
| 第六章 季冻区U形渠道混凝土衬砌结构冻胀效应的数值模拟 | 第74-101页 |
| 6.1 渠道衬砌结构冻胀效应的数值模拟方法 | 第74-85页 |
| 6.1.1 基本假定 | 第74页 |
| 6.1.2 非稳态温度场的控制方程、边界条件及求解方法 | 第74-79页 |
| 6.1.3 带相变的热传导问题 | 第79-80页 |
| 6.1.4 显热容法 | 第80-82页 |
| 6.1.5 土体热参数的选取 | 第82-84页 |
| 6.1.6 渠道衬砌结构的应力场求解 | 第84-85页 |
| 6.2 渠道混凝土衬砌结构的冻胀效应模拟 | 第85-99页 |
| 6.2.1 数值模拟方法的验证 | 第85-89页 |
| 6.2.2 离心模型试验的模拟 | 第89-92页 |
| 6.2.3 整体式大跨度衬砌结构的冻胀效应 | 第92-99页 |
| 6.3 本章小结 | 第99-101页 |
| 第七章 结论与展望 | 第101-105页 |
| 7.1 主要研究结论 | 第101-103页 |
| 7.2 主要创新点 | 第103页 |
| 7.3 展望 | 第103-105页 |
| 参考文献 | 第105-113页 |
| 致谢 | 第113-114页 |
| 个人简介及论文发表情况 | 第114页 |
