针对寒区隧道衬背脱空积水冻胀可能严重危害行车安全的问题，开展了考虑排泄条件的隧道衬背脱空积水冻结模拟试验，在试验中引入了地下水补给/排泄通道，明确了2类脱空积水冻胀机制；使用数值模拟软件ANSYS建立了衬背脱空积水冻胀数值模型，揭示了脱空处冻胀力对衬砌结构承载特性的影响；通过在虎峰岭隧道进行温度监测，得到了纵向温度分布，建立了衬背脱空底部温度求解模型，分析了衬砌表面温度与脱空底部温度的对应关系，并提出了衬背脱空积水冻胀高发段落预测方法。研究结果表明：水的补给/排泄通道不冻结的脱空处不会产生冻胀力，通道先冻结的脱空处会产生较大冻胀力，当冻胀力大于围岩压力时，冻胀力会沿初期支护与二次衬砌的接触面释放，向压力较小的地方消散；无冻胀力时隧道衬砌结构拱顶脱空中线部位的沉降最小，冻胀力对脱空部位的沉降有显著影响；在隧道横断面上，距脱空中线部位越远，冻胀力引起的位移越小，在隧道纵向上则无明显差异；随着脱空内冻胀力的增加，隧道衬砌结构会出现相对隆起以及与衬砌结构整体受力这2种受力状态，脱空部位混凝土则由全截面受压逐渐变为局部受拉；当脱空底部日周期温度波动幅度在1℃以上，且以脱空底部温度-5 ℃作为脱空...
为了探究城际动车组永磁直驱转向架区域的积雪结冰问题，基于某城际动车组全尺寸三车模型，采用Realizable k-ε湍流模型的非定常雷诺时均方法（unsteady Reynoldsaveraged Navier-Stokes, URANS）和离散相模型（discrete phase model, DPM），在环境温度-30℃及动车运营速度160 km/h的仿真条件下，分别研究了永磁直驱转向架区域与普通转向架区域的风雪运动特性.研究结果表明：永磁直驱转向架与普通转向架相比，转向架区域流场结构复杂度低，气流流动较为顺畅，虽然转向架积雪较多，但去除电机部分积雪后，总的积雪质量减少了23.83%，制动夹钳总的积雪质量比普通转向架模型减少了78.368%.可见，在永磁直驱转向架中，大部分积雪附着在永磁直驱电机的表面，而其他部位，尤其是制动夹钳表面的积雪较少.考虑到电机在运行过程中会发热，这种热效应能够融化表面积雪，使得电机表面的积雪量减少.基于这些特点，采用直驱形式的城际动车组转向架在解决积雪和结冰问题上展现出明显的优势.
随着大跨空间结构的发展，拱形屋面在实际工程中得到了多方面的应用。然而在暴雪天气，大跨结构倒塌事故频发，屋面失稳坍塌通常为屋面不均匀积雪分布所致。一些学者主要对高低屋面、双坡屋面等平屋面建筑上积雪分布进行了研究，目前针对拱形屋面上积雪分布的研究较少。本文通过考虑降雪影响对不同矢跨比拱形屋面模型积雪分布进行了风洞试验。当矢跨比1/10时，屋盖表面雪压大致在0.32 kN/m2～0.4 kN/m2之间；矢跨比1/10时，屋盖表面雪压大致在0.22 kN/m2～0.36 kN/m2之间。同时，采用数值模拟对不同矢跨比及不同跨数拱形屋面积雪分布情况进行了研究分析。发现在中间跨的雪粒堆积最显著，第二跨拱形屋盖表面的雪压大致在0.35 kN/m2～0.4 kN/m2之间，明显大于第一跨和第三跨0.32 kN/m2～0.35 kN/m2之间的雪压，在实际工程中应加强中间跨的抗雪设计。通过对比试验与数值模拟的结果，验证了该数值方法...
为探究盾构隧道长联络通道冻结施工冻结技术效果，以郑州市8号线1期工程3号联络通道人工冻结施工为背景，探究了拱顶冻结管不同排布情况下冻结效果，采用ABAQUS建立三维实体数值模型计算土体温度场，并提取冻结壁发展情况与冻土平均温度。结果表明：传统双排冻结管在长距离联络通道冻结施工中可能存在冻土平均温度不足的情况；增设为三排冻结管可以有效增强喇叭口拱顶冻结壁，降低侧墙冻结壁平均温度；建议在三排冻结管布置情况可将积极冻结时间降至47 d。
为探究盾构隧道长联络通道冻结施工冻结技术效果，以郑州市8号线1期工程3号联络通道人工冻结施工为背景，探究了拱顶冻结管不同排布情况下冻结效果，采用ABAQUS建立三维实体数值模型计算土体温度场，并提取冻结壁发展情况与冻土平均温度。结果表明：传统双排冻结管在长距离联络通道冻结施工中可能存在冻土平均温度不足的情况；增设为三排冻结管可以有效增强喇叭口拱顶冻结壁，降低侧墙冻结壁平均温度；建议在三排冻结管布置情况可将积极冻结时间降至47 d。
为探究盾构隧道长联络通道冻结施工冻结技术效果，以郑州市8号线1期工程3号联络通道人工冻结施工为背景，探究了拱顶冻结管不同排布情况下冻结效果，采用ABAQUS建立三维实体数值模型计算土体温度场，并提取冻结壁发展情况与冻土平均温度。结果表明：传统双排冻结管在长距离联络通道冻结施工中可能存在冻土平均温度不足的情况；增设为三排冻结管可以有效增强喇叭口拱顶冻结壁，降低侧墙冻结壁平均温度；建议在三排冻结管布置情况可将积极冻结时间降至47 d。
为探究盾构隧道长联络通道冻结施工冻结技术效果，以郑州市8号线1期工程3号联络通道人工冻结施工为背景，探究了拱顶冻结管不同排布情况下冻结效果，采用ABAQUS建立三维实体数值模型计算土体温度场，并提取冻结壁发展情况与冻土平均温度。结果表明：传统双排冻结管在长距离联络通道冻结施工中可能存在冻土平均温度不足的情况；增设为三排冻结管可以有效增强喇叭口拱顶冻结壁，降低侧墙冻结壁平均温度；建议在三排冻结管布置情况可将积极冻结时间降至47 d。
为探究寒区路基在水-热耦合作用下的变形机理，本研究以鹤哈高速（G1111）苔青至伊春段（62.44km）为对象，构建二维水热迁移耦合模型，结合现场监测与数值模拟方法，揭示冻融循环过程中路基温度场、水分场与变形场的相互作用规律。基于相变传热与非等温水分迁移理论，采用Abaqus软件进行仿真分析，在路基横断面上自左侧路肩至右侧路肩按1.25m间距均匀布设9个综合监测点，量化路基表层冻胀与融沉阶段的变形特征。结果表明：冻结期模拟路段路基表层最大冻胀位移可达8.48mm，横截面变形呈抛物线分布；春季融沉速率（0.12mm/d）显著高于冻胀期（0.07mm/d），且11月至次年1月的冻胀速率较1-2月高18.7%；竖向位移极值与地温梯度呈负相关。研究成果为寒区道路抗冻设计与病害防控提供了理论依据。
为探究寒区路基在水-热耦合作用下的变形机理，本研究以鹤哈高速（G1111）苔青至伊春段（62.44km）为对象，构建二维水热迁移耦合模型，结合现场监测与数值模拟方法，揭示冻融循环过程中路基温度场、水分场与变形场的相互作用规律。基于相变传热与非等温水分迁移理论，采用Abaqus软件进行仿真分析，在路基横断面上自左侧路肩至右侧路肩按1.25m间距均匀布设9个综合监测点，量化路基表层冻胀与融沉阶段的变形特征。结果表明：冻结期模拟路段路基表层最大冻胀位移可达8.48mm，横截面变形呈抛物线分布；春季融沉速率（0.12mm/d）显著高于冻胀期（0.07mm/d），且11月至次年1月的冻胀速率较1-2月高18.7%；竖向位移极值与地温梯度呈负相关。研究成果为寒区道路抗冻设计与病害防控提供了理论依据。
为探究寒区路基在水-热耦合作用下的变形机理，本研究以鹤哈高速（G1111）苔青至伊春段（62.44km）为对象，构建二维水热迁移耦合模型，结合现场监测与数值模拟方法，揭示冻融循环过程中路基温度场、水分场与变形场的相互作用规律。基于相变传热与非等温水分迁移理论，采用Abaqus软件进行仿真分析，在路基横断面上自左侧路肩至右侧路肩按1.25m间距均匀布设9个综合监测点，量化路基表层冻胀与融沉阶段的变形特征。结果表明：冻结期模拟路段路基表层最大冻胀位移可达8.48mm，横截面变形呈抛物线分布；春季融沉速率（0.12mm/d）显著高于冻胀期（0.07mm/d），且11月至次年1月的冻胀速率较1-2月高18.7%；竖向位移极值与地温梯度呈负相关。研究成果为寒区道路抗冻设计与病害防控提供了理论依据。