| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 渠道防渗抗冻胀的作用 | 第12-13页 |
| 1.3 国内外冻土学及冻胀理论研究状况 | 第13-16页 |
| 1.3.1 冻土学研究进展概况 | 第13页 |
| 1.3.2 冻胀理论研究进展 | 第13-16页 |
| 1.4 混凝土衬砌渠道冻胀破坏力学模型研究进展 | 第16页 |
| 1.5 混凝土衬砌渠道冻胀破坏数值模拟研究进展 | 第16-17页 |
| 1.6 国内外渠道防渗抗冻胀技术应用状况 | 第17-18页 |
| 1.7 问题的提出 | 第18-19页 |
| 1.8 研究内容与技术路线 | 第19-21页 |
| 1.8.1 研究内容 | 第19页 |
| 1.8.2 技术路线 | 第19-21页 |
| 第二章 混凝土衬砌渠冻胀破坏机理、影响因素、基本特征以及防渗抗冻胀技术措施 | 第21-35页 |
| 2.1 混凝土衬砌渠道冻胀破坏机理概述 | 第21-22页 |
| 2.2 混凝土衬砌渠道冻胀破坏影响因素 | 第22-29页 |
| 2.2.1 渠基土质 | 第22-25页 |
| 2.2.2 水分条件 | 第25-26页 |
| 2.2.3 温度条件 | 第26-27页 |
| 2.2.4 受力条件 | 第27-28页 |
| 2.2.5 渠道走向对冻胀的影响 | 第28-29页 |
| 2.3 混凝土衬砌渠道冻胀破坏特征 | 第29-31页 |
| 2.3.1 梯形混凝土衬砌渠道冻胀破坏特征 | 第30页 |
| 2.3.2 弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀破坏特征 | 第30页 |
| 2.3.3 U 形混凝土衬砌渠道冻胀破坏特征 | 第30-31页 |
| 2.3.4 弧形坡脚梯形混凝土衬砌渠道冻胀破坏特征 | 第31页 |
| 2.4 混凝土衬砌渠道防渗抗冻胀技术措施 | 第31-34页 |
| 2.4.1 改善渠基土的温度场与湿度场 | 第31-33页 |
| 2.4.2 选择合理的断面形式和衬砌结构 | 第33-34页 |
| 2.5 渠道防渗抗冻胀新材料研究 | 第34-35页 |
| 第三章 混凝土衬砌渠道冻胀破坏数值模拟分析 | 第35-49页 |
| 3.1 有限单元法 | 第35-36页 |
| 3.1.1 有限单元法基本思想 | 第35页 |
| 3.1.2 有限单元法分析基本步骤 | 第35-36页 |
| 3.2 混凝土衬砌渠道冻胀本构方程 | 第36-37页 |
| 3.3 混凝土衬砌渠道冻胀模型温度场有限元求解 | 第37-42页 |
| 3.3.1 热传导微分方程 | 第37-38页 |
| 3.3.2 单元的温度插值函数 | 第38-39页 |
| 3.3.3 问题在空间域的离散化 | 第39-42页 |
| 3.3.4 求解区域单元的整体合成 | 第42页 |
| 3.4 混凝土衬砌渠道应力应变有限元求解 | 第42-48页 |
| 3.4.1 单元位移函数 | 第42-44页 |
| 3.4.2 单元应变 | 第44-45页 |
| 3.4.3 单元应力 | 第45页 |
| 3.4.4 结点力与单元刚度矩阵 | 第45-47页 |
| 3.4.5 结点平衡方程与整体刚度矩阵 | 第47页 |
| 3.4.6 引入位移边界条件与单元应力求解 | 第47-48页 |
| 3.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 第四章 混凝土衬砌渠道冻胀破坏有限元实例分析 | 第49-60页 |
| 4.1 有限元分析软件 ANSYS 简介 | 第49页 |
| 4.2 ANSYS 软件分析过程 | 第49-51页 |
| 4.3 实例分析 | 第51-60页 |
| 4.3.1 渠道冻胀情况基本资料 | 第51-52页 |
| 4.3.2 模型材料力学参数 | 第52-53页 |
| 4.3.3 基本假定 | 第53页 |
| 4.3.4 渠道有限元模型建立 | 第53-54页 |
| 4.3.5 模型有限元网格划分 | 第54-55页 |
| 4.3.6 模型温度场计算 | 第55页 |
| 4.3.7 模型位移场计算 | 第55-57页 |
| 4.3.8 模型应力场计算 | 第57-60页 |
| 第五章 保温材料在混凝土衬砌渠道抗冻胀中的应用研究 | 第60-69页 |
| 5.1 不同隔热保温材料分析对比 | 第60-62页 |
| 5.2 渠道在不同厚度 XPS 下的温度场分布情况 | 第62-64页 |
| 5.3 渠道在不同厚度 XPS 下的冻胀位移情况 | 第64-67页 |
| 5.4 挤塑式聚苯乙烯保温板厚度的选择 | 第67-68页 |
| 5.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 第六章 结论与展望 | 第69-71页 |
| 6.1 结论 | 第69-70页 |
| 6.2 展望 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-78页 |
| 攻读硕士学位期间参加科研项目及发表论文情况 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79页 |
