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寒区有隔热层的圆形隧道温度场解析解
  • ISSN号:1000-0240
  • 期刊名称:《冰川冻土》
  • 时间:0
  • 分类:U451.2[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室 兰州交通大学土木工程学院
  • 相关基金:中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX3-SW-351);; 国家自然科学基金项目(40730736)资助
中文摘要:

在多年冻土地区修建隧道,会影响到多年冻土的热稳定性,目前一般采用在隧道衬砌中设置隔热层的方法来防止冻土围岩融化.根据隧道现场实测的气温资料,考虑正弦曲线规律变化的对流换热边界条件,建立了一次衬砌、隔热层、二次衬砌及围岩4层结构的圆形隧道热传导方程.运用微分方程求解方法和贝塞尔特征函数的正交和展开定理,对4个热传导方程进行了求解,得到隧道一次衬砌、隔热层、二次衬砌及围岩4层结构温度场的解析解,将计算结果与现场实测结果进行比较,吻合良好.计算结果还表明,在衬砌中铺设厚5 cm、导热系数为0.03 W.m-1.℃-1的隔热层可以保证风火山隧道围岩不发生季节性融化.该解析解可用于验证其它数值方法的计算结果,也便于工程设计人员和施工人员对同类寒区隧道进行温度场的计算,因而具有一定的工程应用价值.

英文摘要:

The thermodynamic stability of permafrost will be influenced when a tunnel built into the permafrost.In order to keep the surrounding rock of tunnel from thawing,the usual measure is to place an insulation layer between the linings.According to the in-situ observed air temperatures of the tunnel,taking into account the convection boundary condition of air temperatures changed with sinusoid,the governing differential equations of heat conduction of the first lining,the insulation layer,the second lining and ...

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期刊信息
  • 《冰川冻土》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所
  • 主办单位:中国地理学会 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
  • 主编:程国栋
  • 地址:兰州市天水中路8号
  • 邮编:730000
  • 邮箱:edjgg@lzb.ac.cn
  • 电话:0931-8260767
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0240
  • 国内统一刊号:ISSN:62-1072/P
  • 邮发代号:54-29
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,第二届全国优秀地理期刊,甘肃省优秀地理期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17974