多年冻土边坡的水热力耦合分析及软件开发

TU475; 为了快速准确掌握多年冻土边坡的冻融反应规律,基于水热力耦合理论,依托MATLAB编制了能反应土体多场耦合机制的有限元程序,与经典试验对比吻合较好,验证了程序的可靠性.据此开发了一套可独立运行、操作简便的多年冻土边坡水热力耦合分析软件,介绍了软件的功能和开发过程.结合算例分析了冻融作用下冻土边坡的反应特性,结果表明:不同时刻边坡的温度、水分、应力和位移有明显差别,在坡面冻融交界面出现剪应力最大值条带,边坡水平位移在冻结完成时,沿坡面大小基本相同,融化期结束时为上小、下大,融化时边坡的水平位移、未冻水含量均比冻结时大,而剪应力最大值却小;暖季多年冻土稳定性较差,开发的软件对冻土边坡工...

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Published in中国地质灾害与防治学报 Vol. 31; no. 4; pp. 77 - 84
Main Authors 董旭光, 董建华, 何天虎, 代涛, 孙国栋
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室,甘肃兰州 730050%兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室,甘肃兰州 730050%兰州理工大学理学院,甘肃兰州 730050 2020
宁夏大学土木与水利工程学院,宁夏银川 750021
Subjects
数值计算
冻融作用
水热力耦合
多年冻土边坡
软件开发
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ISSN1003-8035
DOI10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.2020.04.10

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Summary:TU475; 为了快速准确掌握多年冻土边坡的冻融反应规律,基于水热力耦合理论,依托MATLAB编制了能反应土体多场耦合机制的有限元程序,与经典试验对比吻合较好,验证了程序的可靠性.据此开发了一套可独立运行、操作简便的多年冻土边坡水热力耦合分析软件,介绍了软件的功能和开发过程.结合算例分析了冻融作用下冻土边坡的反应特性,结果表明:不同时刻边坡的温度、水分、应力和位移有明显差别,在坡面冻融交界面出现剪应力最大值条带,边坡水平位移在冻结完成时,沿坡面大小基本相同,融化期结束时为上小、下大,融化时边坡的水平位移、未冻水含量均比冻结时大,而剪应力最大值却小;暖季多年冻土稳定性较差,开发的软件对冻土边坡工程冻融计算有重要应用价值.
ISSN:1003-8035
DOI:10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.2020.04.10