地鐵車(chē)站出入口側(cè)墻凍脹變形數(shù)值分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市規(guī)模的不斷擴(kuò)張。在這種形式下，我國(guó)軌道交通事業(yè)飛速發(fā)展。地鐵車(chē)站作為城市軌道交通的樞紐，其安全性關(guān)乎地鐵的正常運(yùn)營(yíng)，關(guān)乎乘客生命及國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全。因此，保障其安全穩(wěn)定性尤為重要。由于山區(qū)溫度比平原低很多，因此當(dāng)?shù)罔F車(chē)站位于山區(qū)時(shí)，其在冬季更容易遭受凍害。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文以北京昌平的十三陵景區(qū)車(chē)站為工程背景。采用理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究了該地鐵車(chē)站在冬季運(yùn)營(yíng)時(shí)，出入口側(cè)墻周?chē)翆訙囟葓?chǎng)的變化

2、規(guī)律，并與天然土層溫度場(chǎng)的變化規(guī)律進(jìn)行了比較。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)熱-力耦合的方法，計(jì)算了地鐵車(chē)站出入口側(cè)墻的水平凍脹力及水平凍脹位移。通過(guò)計(jì)算結(jié)果分析了水平凍脹力和水平凍脹位移沿側(cè)墻的分布規(guī)律。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)對(duì)凍土溫度場(chǎng)、水分場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的基本公式進(jìn)行了研究和推導(dǎo)。對(duì)影響土體熱交換系數(shù)（導(dǎo)熱系數(shù)、容積熱容量）和質(zhì)交換系數(shù)（導(dǎo)濕系數(shù)、微分水容量）的各個(gè)因素（如總含水量、干密度、未凍水含量）進(jìn)行了詳細(xì)的分

3、析。并研究了各個(gè)參數(shù)的取值方法。
　　(2)當(dāng)?shù)罔F車(chē)站在冬季運(yùn)營(yíng)時(shí)，本文對(duì)其出入口側(cè)墻周?chē)翆雍吞烊煌翆訙囟葓?chǎng)的變化規(guī)律進(jìn)行了分析。研究了土體初始含水率對(duì)土層溫度場(chǎng)及凍結(jié)深度的影響。
　　(3)根據(jù)熱-力耦合理論及溫度與未凍水含量的關(guān)系式，本文對(duì)土的熱膨脹系數(shù)的計(jì)算公式進(jìn)行了改進(jìn)。從理論上推導(dǎo)了封閉系統(tǒng)下飽和土熱膨脹系數(shù)的計(jì)算公式。并將該公式應(yīng)用到了數(shù)值計(jì)算當(dāng)中，計(jì)算的結(jié)果基本與實(shí)際相符。
　　(4)研究了地鐵車(chē)站出入