人工凍土地基溫度場模型試驗及特性分析.pdf

1、經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展帶動能源的發(fā)展，各種大型礦物能源相繼被開發(fā)利用，因此需要建設(shè)工程項目越來越多。在工程建設(shè)的過程中，各種工程問題不斷出現(xiàn)，其中由于凍土存在的工程隱患最為嚴(yán)重。而我國的凍土占國土面積比較多，因此對凍土性質(zhì)的研究具有十分重要的意義。土體凍結(jié)，溫度發(fā)生變化的過程中，性質(zhì)也會相應(yīng)改變。影響土體溫度的眾多熱物理參數(shù)中，導(dǎo)熱系數(shù)的影響尤為重要。
　　本文采用安徽理工大學(xué)自主研發(fā)人工凍土凍結(jié)試驗平臺進(jìn)行室內(nèi)模型試驗，模擬凍土凍結(jié)溫度

2、的變化，模型試驗的凍結(jié)管分左右兩個圈徑，分別在下(-0.6m)、中(-0.3 m)、上(-0.1m)三層進(jìn)行溫度實時檢測;對支持向量機(jī)理論進(jìn)行闡述，在此理論的基礎(chǔ)上，利用支持向量機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測溫度的變化;利用大型有限元分析軟件ANSYS，建立人工凍土凍結(jié)溫度場模型，對不同導(dǎo)熱系數(shù)條件下的凍土進(jìn)行模擬;在導(dǎo)熱系數(shù)反分析理論的基礎(chǔ)上，利用最小二乘法準(zhǔn)則對ANSYS后處理得到的測溫點理論溫度數(shù)據(jù)和試驗測得的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在

3、模擬的導(dǎo)熱系數(shù)范圍內(nèi)確定出一個最優(yōu)導(dǎo)熱系數(shù);利用得到的最優(yōu)導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行模擬，通過對比模擬得到的溫度和實測溫度，驗證反分析得到的等效導(dǎo)熱系數(shù)的準(zhǔn)確性，本模型試驗反分析得到的等效導(dǎo)熱系數(shù)為1.875 kJ/(m·h·℃)。
　　本文先是利用室內(nèi)模型試驗?zāi)M凍土凍結(jié)過程，利用支持向量機(jī)對溫度進(jìn)行實時預(yù)測，可以有效及時預(yù)測凍土溫度變化;并利用大型有限元軟件進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)反演，得到的模擬溫度曲線與實測溫度曲線吻合較好，對實際的工程中凍土研究有