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交通运输工程学报
JOURNAL OF TRAFFIC AND TRANSPORTATION ENGINEERING
2007 Vol.7 No.1 P.58-62

数字化期刊

考虑相变作用的冻土路基应力与变形分析模型

毛雪松  李宁  王秉纲  胡长顺 

摘 要:基于冻土路基温度场的控制方程,考虑水分转化为冰的相变作用对土体瞬时变形和蠕变变形的影响,建立路基应力和变形的二维数值方程,并通过1月份的路基冻胀力学模型,分析冻胀带内水分相变引起的路基应力和变形的分布规律.研究发现,在冻胀区域一定的情况下,冻胀率的大小决定了路基表面应力和变形的极值大小;竖向位移的最大值在坡脚处产生,并向路基中部和左侧边界逐渐递减;随着冻胀率的增加,路基表面裂缝有从坡脚向路中发展的趋势;路基表面产生最大拉应力的位置与最大竖向位移的位置基本吻合;路中所承受的拉应力主要发生在水分集聚的相变带范围内.结果表明,相变作用是引起路基发生冻胀病害的直接因素,分析路基应力与变形的分布规律是研究多年冻土路基破坏机理的有效方法.
关键词:路基工程;冻土路基;相变;应力场;变形场
分类号:U416.168 文献标识码:A

文章编号:1671-1637(2007)01-0058-05

Analysis model of stress and deformation of permafrost subgrade with phase changing

Mao Xue-song  Li Ning  Wang Bing-gang  Hu Chang-shun 

基金项目:陕西省自然科学基金项目(2006E209);国家西部交通建设科技项目(2002 318 812 03)
作者简介:毛雪松(1976-),女,吉林珲春人,长安大学副教授,西安理工大学博士后,从事冻土路基研究.Mao Xue-song (1976-), female, PhD, associate professor, + 86-29-82334452,xuesongxian@yahoo.com.cn.
作者单位:毛雪松(西安理工大学水利,水电学院,陕西,西安,710048;长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西,西安,710064) 
     李宁(西安理工大学水利,水电学院,陕西,西安,710048) 
     王秉纲(长安大学特,殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西,西安,710064) 
     胡长顺(长安大学特,殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西,西安,710064) 

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收稿日期:2006年8月16日

出版日期:2007年2月28日

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