太阳辐射及气候变暖对冻土区单桩承载力的影响

【摘要】：以传热学理论为基础建立冻土区单桩地温场的热分析模型,采用有限单元法在考虑裸露桩基表面吸收太阳辐射同时与大气自然对流换热、冻土相变、气候变暖条件下,计算了青藏高原典型的湿润性永久冻土区桩周冻土未来40 a的升温过程及桩基承载力变化,分析裸露桩长和初始年平均气温对地温及桩基承载力的影响。结果表明:太阳辐射和气候变暖使桩土界面温度升高导致单桩承载力降低;裸露桩长越长吸收的太阳辐射越多,主要体现在冬季,温度升高承载力下降,夏季升温不明显;初始年平均气温对桩基础承载力影响显著,初始年平均气温升高1℃,冬季桩基础承载力下降800~1 000 kN,夏季承载力下降400~700 kN。 【作者单位】： 兰州交通大学土木工程学院;
【关键词】： 桩基础 太阳辐射 气候变暖 多年冻土区 桩土界面温度 单桩承载力 有限单元法
【基金】：国家科技支撑计划项目(2014BAG05B00) 国家自然科学基金重点资助项目(51236003) 长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT1139)
【分类号】：TU473.1
【正文快照】： 1引言青藏铁路建设中采用了大量的桩基础工程,桩基建成后经过几年的运行,很多桩基础周围的冻土温度升高甚至融化,导致桩土界面之间冻结强度降低,承载性能下降,直接威胁到上部结构的稳定及安全,准确把握青藏铁路桩土界面及周围地基土的温度变化及影响因素,对于青藏铁路工程的安

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