| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 选题背景及研究意义 | 第12-16页 |
| 1.2 研究现状 | 第16-19页 |
| 1.2.1 冻土多场耦合的研究现状 | 第16-17页 |
| 1.2.2 冻胀力及变形的研究现状 | 第17-18页 |
| 1.2.3 存在的问题及不足 | 第18-19页 |
| 1.3 研究内容及技术路线 | 第19-20页 |
| 1.4 创新点 | 第20-22页 |
| 2 季节性冻土多场耦合理论 | 第22-38页 |
| 2.1 温度场基本理论 | 第22-25页 |
| 2.1.1 温度场变化规律 | 第22-23页 |
| 2.1.2 季节性冻土的冻融过程 | 第23-25页 |
| 2.1.3 考虑相变的热传导方程 | 第25页 |
| 2.2 水分迁移基本理论 | 第25-28页 |
| 2.2.1 水分迁移驱动力 | 第26-27页 |
| 2.2.2 影响水分迁移的主要因素 | 第27-28页 |
| 2.2.3 水分场的控制方程 | 第28页 |
| 2.3 季节性冻土冻胀理论 | 第28-35页 |
| 2.3.1 冻胀模型 | 第29-30页 |
| 2.3.2 土体冻胀的影响因素 | 第30-33页 |
| 2.3.3 应力场控制方程 | 第33-35页 |
| 2.4 季节性冻土水热力耦合关系 | 第35-36页 |
| 2.5 多场耦合方法 | 第36-37页 |
| 2.6 本章小结 | 第37-38页 |
| 3 季节性冻土水热力耦合的数学模型及数值模拟研究 | 第38-52页 |
| 3.1 季节性冻土水热力耦合数学模型 | 第38-39页 |
| 3.1.1 温度场控制方程 | 第38页 |
| 3.1.2 水分场控制方程 | 第38-39页 |
| 3.1.3 应力场控制方程 | 第39页 |
| 3.2 季节性冻土的水热力特性参数的选取 | 第39-46页 |
| 3.2.1 Heaviside函数 | 第39-40页 |
| 3.2.2 土的热特性参数 | 第40-43页 |
| 3.2.3 土的水分特征参数 | 第43-45页 |
| 3.2.4 土的力学参数 | 第45-46页 |
| 3.3 土的冻结 | 第46-49页 |
| 3.3.1 土的冻结特征曲线 | 第46-48页 |
| 3.3.2 土的起始冻结温度 | 第48-49页 |
| 3.4 基坑数值模拟的边界条件 | 第49-51页 |
| 3.4.1 温度场边界条件 | 第49-50页 |
| 3.4.2 水分场边界条件 | 第50页 |
| 3.4.3 应力场边界条件 | 第50-51页 |
| 3.5 本章小结 | 第51-52页 |
| 4 基于COMSOL Multiphysics的二次开发建立冻土水热力耦合模型 | 第52-72页 |
| 4.1 COMSOL Multiphysics简介 | 第52-55页 |
| 4.1.1 COMSOL Multiphysics求解原理 | 第52-53页 |
| 4.1.2 PDE模式 | 第53-55页 |
| 4.2 基于COMSOL Multiphysics中PDE模式的冻土水热力耦合模型 | 第55-59页 |
| 4.2.1 温度场的系数型偏微分方程 | 第55-56页 |
| 4.2.2 水分场的系数型偏微分方程 | 第56-57页 |
| 4.2.3 应力场的弱解型偏微分方程 | 第57-59页 |
| 4.3 数值模型的建立及求解过程 | 第59-61页 |
| 4.4 冻土多场耦合模型及数值计算方法的验证 | 第61-71页 |
| 4.4.1 张掖壤土试验 | 第61-65页 |
| 4.4.2 Konrad及E.Penner冻结试验 | 第65-71页 |
| 4.5 本章小结 | 第71-72页 |
| 5 地铁十三陵景区站基坑围护结构冻胀变形分析 | 第72-106页 |
| 5.1 地铁十三陵景区站工况介绍 | 第72-74页 |
| 5.1.1 地铁十三陵景区站的位置及结构设计概况 | 第72-73页 |
| 5.1.2 工程地质及水文地质条件 | 第73-74页 |
| 5.2 模型建立 | 第74-78页 |
| 5.2.1 几何模型及材料参数 | 第74-76页 |
| 5.2.2 边界条件及初始值 | 第76-78页 |
| 5.3 数值模拟结果分析 | 第78-101页 |
| 5.3.1 温度场分析 | 第78-82页 |
| 5.3.2 水分场分析 | 第82-86页 |
| 5.3.3 应力场分析 | 第86-96页 |
| 5.3.4 昼夜温差对围护结构的影响 | 第96-99页 |
| 5.3.5 极端温度对围护结构的影响 | 第99-101页 |
| 5.4 越冬基坑冻害防治 | 第101-103页 |
| 5.5 本章小结 | 第103-106页 |
| 6 总结与展望 | 第106-108页 |
| 6.1 主要结论 | 第106-107页 |
| 6.2 问题及展望 | 第107-108页 |
| 参考文献 | 第108-112页 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第112-116页 |
| 学位论文数据集 | 第116页 |
