| 中文摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 符号说明 | 第7-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-22页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-19页 |
| 1.2.1 液氮沸腾换热研究现状 | 第14-16页 |
| 1.2.2 液氮冻结在岩土工程中的研究现状 | 第16-17页 |
| 1.2.3 冻结温度场数值模型的研究现状 | 第17-19页 |
| 1.3 研究内容以及研究方法 | 第19-22页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第19页 |
| 1.3.2 研究方法及技术路线 | 第19-22页 |
| 第二章 液氮冻结温度场理论基础 | 第22-44页 |
| 2.1 液氮冻结温度场的特点以及研究意义 | 第22-24页 |
| 2.1.1 液氮冻结介绍 | 第22-23页 |
| 2.1.2 液氮冻结与盐水冻结的差异 | 第23页 |
| 2.1.3 液氮冻结温度场的研究意义 | 第23-24页 |
| 2.2 液氮冻结中的能量传递原理 | 第24-33页 |
| 2.2.1 冻结管内的能量传递 | 第24-26页 |
| 2.2.2 对流换热系数的求解办法 | 第26-28页 |
| 2.2.3 对流换热微分方程组 | 第28-30页 |
| 2.2.4 液氮温度场土体导热方程 | 第30-33页 |
| 2.3 液氮温度场数值模拟理论基础 | 第33-42页 |
| 2.3.1 冻结系统介绍 | 第33-35页 |
| 2.3.2 冻结管内部热量交换分析 | 第35-36页 |
| 2.3.3 数值模拟冷源荷载分析 | 第36-37页 |
| 2.3.4 数值模拟冷源荷载参数确定 | 第37-41页 |
| 2.3.5 对流换热系数的计算与分析 | 第41-42页 |
| 2.4 本章小结 | 第42-44页 |
| 第三章 液氮冻结温度场数值分析 | 第44-66页 |
| 3.1 ABAQUS简介及温度场边界条件 | 第44-46页 |
| 3.1.1 ABAQUS及其热分析简介 | 第44-45页 |
| 3.1.2 温度场模拟的基本假定及边界条件 | 第45-46页 |
| 3.2 工程背景及冻结方案 | 第46-50页 |
| 3.2.1 工程概况及水文地质情况 | 第46-48页 |
| 3.2.2 冻结设计方案 | 第48-50页 |
| 3.3 有限元建模介绍 | 第50-55页 |
| 3.3.1 ABAQUS模型介绍 | 第50-51页 |
| 3.3.2 模型分析步及冷源荷载设定 | 第51-53页 |
| 3.3.3 模型边界条件及网格划分 | 第53-55页 |
| 3.4 液氮温度场有限元模拟结果及分析 | 第55-65页 |
| 3.4.1 液氮温度场在垂直方向上的变化规律 | 第55-58页 |
| 3.4.2 积极冻结期液氮温度场的变化规律 | 第58-61页 |
| 3.4.3 维护冻结期液氮温度场的变化规律 | 第61-64页 |
| 3.4.4 液氮垂直冻结设计及施工优化建议 | 第64-65页 |
| 3.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 第四章 工程实测与数值模拟对比分析 | 第66-81页 |
| 4.1 液氮冻结施工背景及监测方案 | 第66-69页 |
| 4.1.1 液氮冻结施工方案的确立 | 第66-67页 |
| 4.1.2 盾构破壁保证措施 | 第67页 |
| 4.1.3 监测方案及冻结效果 | 第67-69页 |
| 4.2 现场实测数据分析 | 第69-74页 |
| 4.2.1 液氮实际消耗量 | 第69-70页 |
| 4.2.2 测温数据及分析 | 第70-72页 |
| 4.2.3 有限元模拟温度场与实测数据对比分析 | 第72-74页 |
| 4.3 对流换热系数反传热分析 | 第74-79页 |
| 4.3.1 模拟温度场误差分析 | 第74-75页 |
| 4.3.2 对流换热系数的修正 | 第75-77页 |
| 4.3.3 修正结果对比分析 | 第77-79页 |
| 4.3.4 反传热分析总结 | 第79页 |
| 4.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 第五章 超低温分析法在不同冻结加固方式中的应用研究 | 第81-107页 |
| 5.1 对流换热分析在盐水冻结中的应用理论基础 | 第81-86页 |
| 5.1.1 盐水对流换热理论基础 | 第81-83页 |
| 5.1.2 盐水对流换热系数的确定及计算 | 第83-84页 |
| 5.1.3 盐水对流换热冻结模型介绍 | 第84-85页 |
| 5.1.4 盐水温度荷载冻结模型介绍 | 第85-86页 |
| 5.2 盐水冻结设计方案及实测结果 | 第86-91页 |
| 5.2.1 盐水加固帷幕及主要冻结参数 | 第86-87页 |
| 5.2.2 冻结孔及监测孔布置情况 | 第87-88页 |
| 5.2.3 盐水冻结实测结果及分析 | 第88-91页 |
| 5.3 超低温分析法与常规分析法比较 | 第91-98页 |
| 5.3.1 对流、热导模拟方法及实测数据对比 | 第91-93页 |
| 5.3.2 对流、热导模拟温度场在垂直方向上的对比 | 第93-96页 |
| 5.3.3 对流、热导模拟温度场在水平方向上的对比 | 第96-97页 |
| 5.3.4 对流、热导模拟温度场对比结果总结 | 第97-98页 |
| 5.4 不同冻结方式对温度场的影响 | 第98-105页 |
| 5.4.1 液氮与盐水冻结温度场的垂直方向特性 | 第98-100页 |
| 5.4.2 液氮与盐水冻结温度场的水平方向特性 | 第100-103页 |
| 5.4.3 液氮与盐水冻结速度对比 | 第103-104页 |
| 5.4.4 液氮与盐水冻结优化建议 | 第104-105页 |
| 5.5 本章小结 | 第105-107页 |
| 第六章 结论与展望 | 第107-109页 |
| 6.1 主要结论 | 第107-108页 |
| 6.2 展望 | 第108-109页 |
| 参考文献 | 第109-114页 |
| 致谢 | 第114-115页 |
| 个人简历 | 第115-116页 |
