在低温、积雪等极端气候条件下,积雪堆积在动车组前端楔形体排障器上将影响动车组的空气动力学性能、能效以及运行安全性.本文在长14m的风洞中开展楔形体表面覆雪实验,模拟风速为5 m/s的工况,并结合离散元方法对雪花颗粒间的相互作用进行仿真,研究了积雪与楔形体表面之间摩擦力、颗粒入射角和碰撞速度的动态变化特征.通过对比实验与仿真结果,分析了不同形状、角度的楔形体设计对积雪堆积情况的影响.研究发现,楔形体顶部区域的积雪深度,随着距模型顶部距离的减小,呈现先增大后减小的趋势;而斜面区域的积雪深度,则随着距模型顶部距离的减小先增大,且积雪呈现向右下角延伸的趋势.实验和仿真结果在雪深极值位置的误差小于4%.本研究为优化动车组排障器外形设计、提升其冬季运行性能和安全性提供了理论依据.
在低温、积雪等极端气候条件下,积雪堆积在动车组前端楔形体排障器上将影响动车组的空气动力学性能、能效以及运行安全性.本文在长14m的风洞中开展楔形体表面覆雪实验,模拟风速为5 m/s的工况,并结合离散元方法对雪花颗粒间的相互作用进行仿真,研究了积雪与楔形体表面之间摩擦力、颗粒入射角和碰撞速度的动态变化特征.通过对比实验与仿真结果,分析了不同形状、角度的楔形体设计对积雪堆积情况的影响.研究发现,楔形体顶部区域的积雪深度,随着距模型顶部距离的减小,呈现先增大后减小的趋势;而斜面区域的积雪深度,则随着距模型顶部距离的减小先增大,且积雪呈现向右下角延伸的趋势.实验和仿真结果在雪深极值位置的误差小于4%.本研究为优化动车组排障器外形设计、提升其冬季运行性能和安全性提供了理论依据.
在低温、积雪等极端气候条件下,积雪堆积在动车组前端楔形体排障器上将影响动车组的空气动力学性能、能效以及运行安全性.本文在长14m的风洞中开展楔形体表面覆雪实验,模拟风速为5 m/s的工况,并结合离散元方法对雪花颗粒间的相互作用进行仿真,研究了积雪与楔形体表面之间摩擦力、颗粒入射角和碰撞速度的动态变化特征.通过对比实验与仿真结果,分析了不同形状、角度的楔形体设计对积雪堆积情况的影响.研究发现,楔形体顶部区域的积雪深度,随着距模型顶部距离的减小,呈现先增大后减小的趋势;而斜面区域的积雪深度,则随着距模型顶部距离的减小先增大,且积雪呈现向右下角延伸的趋势.实验和仿真结果在雪深极值位置的误差小于4%.本研究为优化动车组排障器外形设计、提升其冬季运行性能和安全性提供了理论依据.
在低温、积雪等极端气候条件下,积雪堆积在动车组前端楔形体排障器上将影响动车组的空气动力学性能、能效以及运行安全性.本文在长14m的风洞中开展楔形体表面覆雪实验,模拟风速为5 m/s的工况,并结合离散元方法对雪花颗粒间的相互作用进行仿真,研究了积雪与楔形体表面之间摩擦力、颗粒入射角和碰撞速度的动态变化特征.通过对比实验与仿真结果,分析了不同形状、角度的楔形体设计对积雪堆积情况的影响.研究发现,楔形体顶部区域的积雪深度,随着距模型顶部距离的减小,呈现先增大后减小的趋势;而斜面区域的积雪深度,则随着距模型顶部距离的减小先增大,且积雪呈现向右下角延伸的趋势.实验和仿真结果在雪深极值位置的误差小于4%.本研究为优化动车组排障器外形设计、提升其冬季运行性能和安全性提供了理论依据.
在低温、积雪等极端气候条件下,积雪堆积在动车组前端楔形体排障器上将影响动车组的空气动力学性能、能效以及运行安全性.本文在长14m的风洞中开展楔形体表面覆雪实验,模拟风速为5 m/s的工况,并结合离散元方法对雪花颗粒间的相互作用进行仿真,研究了积雪与楔形体表面之间摩擦力、颗粒入射角和碰撞速度的动态变化特征.通过对比实验与仿真结果,分析了不同形状、角度的楔形体设计对积雪堆积情况的影响.研究发现,楔形体顶部区域的积雪深度,随着距模型顶部距离的减小,呈现先增大后减小的趋势;而斜面区域的积雪深度,则随着距模型顶部距离的减小先增大,且积雪呈现向右下角延伸的趋势.实验和仿真结果在雪深极值位置的误差小于4%.本研究为优化动车组排障器外形设计、提升其冬季运行性能和安全性提供了理论依据.
在气候环境变化和工程热效应背景下，青藏高原冻土地区道路病害频发、主动防控能力弱、养护管理机制不足等问题日益突出。换填垫层广泛应用于冻土公路工程设计与施工，在增强道路抗变形、抗冻害和稳定性方面发挥重要作用，但目前针对其在服役期内对地基水热分布状态的影响有待深入探讨。在青海共和—玉树高速换填垫层设计方案基础上，本文对细砂、砂砾和碎石这3种换填料下多年冻土地基水热分布进行数值试验，并以无换填粉质黏土为对照，研究换填垫层对地基水热分布及演变的影响规律。研究结果表明：换填碎石具有较好的控温性能，能够有效降低最大融化深度；换填垫层内未冻水含量显著降低，但引起未冻水沿换填-地基土接触面从地基外侧向中心横向流动；同时，换填加剧地表积水侵入深部地基土，在地形平坦且无主动排水条件下，深部地基土含水量及其振荡幅值逐年增长；换填料透水与导热性能是影响地基水热动态分布的关键因素，因换填引起的水热迁移不利于多年冻土地基力学性能长期保持，在工程实践中，应充分考虑路域气候环境及地形地貌特征，谨慎采用换填处理。
在气候环境变化和工程热效应背景下，青藏高原冻土地区道路病害频发、主动防控能力弱、养护管理机制不足等问题日益突出。换填垫层广泛应用于冻土公路工程设计与施工，在增强道路抗变形、抗冻害和稳定性方面发挥重要作用，但目前针对其在服役期内对地基水热分布状态的影响有待深入探讨。在青海共和—玉树高速换填垫层设计方案基础上，本文对细砂、砂砾和碎石这3种换填料下多年冻土地基水热分布进行数值试验，并以无换填粉质黏土为对照，研究换填垫层对地基水热分布及演变的影响规律。研究结果表明：换填碎石具有较好的控温性能，能够有效降低最大融化深度；换填垫层内未冻水含量显著降低，但引起未冻水沿换填-地基土接触面从地基外侧向中心横向流动；同时，换填加剧地表积水侵入深部地基土，在地形平坦且无主动排水条件下，深部地基土含水量及其振荡幅值逐年增长；换填料透水与导热性能是影响地基水热动态分布的关键因素，因换填引起的水热迁移不利于多年冻土地基力学性能长期保持，在工程实践中，应充分考虑路域气候环境及地形地貌特征，谨慎采用换填处理。
在气候环境变化和工程热效应背景下，青藏高原冻土地区道路病害频发、主动防控能力弱、养护管理机制不足等问题日益突出。换填垫层广泛应用于冻土公路工程设计与施工，在增强道路抗变形、抗冻害和稳定性方面发挥重要作用，但目前针对其在服役期内对地基水热分布状态的影响有待深入探讨。在青海共和—玉树高速换填垫层设计方案基础上，本文对细砂、砂砾和碎石这3种换填料下多年冻土地基水热分布进行数值试验，并以无换填粉质黏土为对照，研究换填垫层对地基水热分布及演变的影响规律。研究结果表明：换填碎石具有较好的控温性能，能够有效降低最大融化深度；换填垫层内未冻水含量显著降低，但引起未冻水沿换填-地基土接触面从地基外侧向中心横向流动；同时，换填加剧地表积水侵入深部地基土，在地形平坦且无主动排水条件下，深部地基土含水量及其振荡幅值逐年增长；换填料透水与导热性能是影响地基水热动态分布的关键因素，因换填引起的水热迁移不利于多年冻土地基力学性能长期保持，在工程实践中，应充分考虑路域气候环境及地形地貌特征，谨慎采用换填处理。
在气候环境变化和工程热效应背景下，青藏高原冻土地区道路病害频发、主动防控能力弱、养护管理机制不足等问题日益突出。换填垫层广泛应用于冻土公路工程设计与施工，在增强道路抗变形、抗冻害和稳定性方面发挥重要作用，但目前针对其在服役期内对地基水热分布状态的影响有待深入探讨。在青海共和—玉树高速换填垫层设计方案基础上，本文对细砂、砂砾和碎石这3种换填料下多年冻土地基水热分布进行数值试验，并以无换填粉质黏土为对照，研究换填垫层对地基水热分布及演变的影响规律。研究结果表明：换填碎石具有较好的控温性能，能够有效降低最大融化深度；换填垫层内未冻水含量显著降低，但引起未冻水沿换填-地基土接触面从地基外侧向中心横向流动；同时，换填加剧地表积水侵入深部地基土，在地形平坦且无主动排水条件下，深部地基土含水量及其振荡幅值逐年增长；换填料透水与导热性能是影响地基水热动态分布的关键因素，因换填引起的水热迁移不利于多年冻土地基力学性能长期保持，在工程实践中，应充分考虑路域气候环境及地形地貌特征，谨慎采用换填处理。
在气候环境变化和工程热效应背景下，青藏高原冻土地区道路病害频发、主动防控能力弱、养护管理机制不足等问题日益突出。换填垫层广泛应用于冻土公路工程设计与施工，在增强道路抗变形、抗冻害和稳定性方面发挥重要作用，但目前针对其在服役期内对地基水热分布状态的影响有待深入探讨。在青海共和—玉树高速换填垫层设计方案基础上，本文对细砂、砂砾和碎石这3种换填料下多年冻土地基水热分布进行数值试验，并以无换填粉质黏土为对照，研究换填垫层对地基水热分布及演变的影响规律。研究结果表明：换填碎石具有较好的控温性能，能够有效降低最大融化深度；换填垫层内未冻水含量显著降低，但引起未冻水沿换填-地基土接触面从地基外侧向中心横向流动；同时，换填加剧地表积水侵入深部地基土，在地形平坦且无主动排水条件下，深部地基土含水量及其振荡幅值逐年增长；换填料透水与导热性能是影响地基水热动态分布的关键因素，因换填引起的水热迁移不利于多年冻土地基力学性能长期保持，在工程实践中，应充分考虑路域气候环境及地形地貌特征，谨慎采用换填处理。