41 / 2021-10-07 15:40:50

冻融作用下非饱和土水热力耦合数值模拟

冻融；非饱和土；相变；水热力耦合

建立非饱和土在冻结过程中的耦合方程并进行单向冻融过程的数值分析. 把非饱和冻土当作固体土颗粒、未冻水、冰晶及孔隙气组成的多孔多相介质，在小变形假定下建立了考虑冰-水、水-水汽相变的非饱和冻土的质量守恒方程、动量方程、能量守恒、耗散不等式以及热平衡方程. 结合冻融过程中的渗透特性以及应力应变关系，对单向冻融条件下的非饱和土柱封闭系统进行了数值求解，计算结果表明冷端冻结温度的大小对非饱和土柱的顶部位移影响较大，而对温度场的分布规律以及冻结区的含水率分布影响较小.