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| 內容簡介： |
《寒区高速铁路隧道温度场理论与保温技术研究》系统、全面地介绍了寒区高速铁路隧道温度场的基本理论及防寒保温技术。全书共分7章，主要内容有：通过分析156座寒区隧道调研数据，给出隧道寒区的划分方法；研发了寒区高速铁路隧道温度场模型试验系统，揭示了列车风对寒区隧道洞口段温度场的影响；提出一种新型节能的寒区高速铁路隧道洞口热幕保温系统，为解决寒区隧道冻害问题提供新方法；研发集前处理、结构计算和后处理于一体，可实现冻胀力影响下寒区隧道衬砌结构破损阶段法、极限状态法和可靠度指标计算的软件；以温度条件、水文条件、围岩条件和工程措施这4个基本影响因素为准则层，采用模糊综合评判法建立评判模型，并利用层次分析法对各因素的权重进行计算，从而建立寒区铁路隧道冻害评价体系。
《寒区高速铁路隧道温度场理论与保温技术研究》可供从事寒区隧道研究的科研人员、工程建设的工程技术人员以及相关专业的院校师生参阅。
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| 內容試閱：
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多年冻土、季节冻土和瞬时冻土占全球陆地总面积的50%左右，其中多年冻土占全球陆地总面积的25%左右，世界上冻土面积分布广阔。随着我国交通事业的不断发展，高纬度、高海拔地区的隧道数量越来越多，冻害问题也越发明显。目前国内外寒区隧道防寒技术存在的主要问题有以下三点：
（1）没有形成明确的隧道寒区划分标准，部分寒区隧道防寒技术以经验为主，缺少数据支撑；
（2）寒区隧道高速列车风对寒区隧道洞口段温度场的影响有待进一步研究；
（3）保温层法具有一定的适应性，但不适合所有的寒区隧道，新型节能的主动保温技术亟须进一步研究。
为解决以上问题，本书主要内容包括：
（1）第1章为绪论，主要介绍寒区隧道工程冻害问题、寒区隧道冻害类型、寒区隧道综合防冻害措施。
（2）第2章为隧道寒区划分建议及保温排水技术研究，目前防寒设计多以经验为主，没有形成明确的隧道寒区划分标准。本章统计分析了156座寒区隧道，在大量寒区隧道冻害调研的基础上，提出隧道寒区划分建议，分别探讨不同亚区的隧道保温排水技术。
（3）第3章为寒区高速铁路隧道温度场试验系统的研制及应用，寒区隧道洞内温度场规律还需进一步深入研究，且高速列车风对寒区隧道冻害的影响不容忽视。本章通过构建有效的多元信息监测系统，实现模型高速列车运行时试验数据的采集和分析。
（4）第4章为寒区隧道洞内空气和围岩温度场分布规律研究，采用Fluent软件，建立流体和固体耦合瞬态热传导计算模型，分析不同自然风、洞外气温、围岩地温和列车运行速度与运行频率条件下寒区隧道洞内温度场的变化规律。
（5）第5章为寒区隧道保温层和空气幕保温效果研究，重点介绍了有、无保温层时寒区隧道围岩温度场的分布规律，探讨了寒区隧道保温层的适应性和寒区隧道空气幕系统的保温效果。
（6）第6章为寒区隧道衬砌结构冻胀力模型试验及安全性分析软件研发，重点介绍了通过寒区隧道衬砌结构冻胀力模型试验，研究寒区隧道衬砌背后积水位置不同时结构的受力变化规律和破坏形式。基于Visualbasic6.0开发平台，采用荷载结构模型，依据有限元法，研发集前处理、结构计算和后处理于一体，可以实现衬砌结构破损阶段法、极限状态法和可靠度指标计算的软件TRAS。
（7）第7章为寒区铁路隧道冻害评价技术体系研究，采用模糊综合评判法可准确描述寒区铁路隧道冻害各影响因素之间的关系，并运用层次分析法计算得到各影响因素的权重，找出寒区铁路隧道冻害的主要风险源，实现从定性分析到定量指标计算的过程，避免工程类比法施工的盲目性。
本书共有7章的内容，系统地介绍了寒区隧道工程冻害问题，通过对156座寒区隧道进行调研，提出隧道寒区划分建议，分别探讨不同亚区的隧道保温排水技术，以及明确的隧道寒区划分标准。通过对寒区高速铁路隧道温度场试验系统和寒区隧道洞内空气和围岩温度场分布规律的研究，揭示了列车风对寒区隧道洞口段温度场的影响。通过寒区隧道保温层和空气幕保温效果研究，提出保温层法具有一定的适应性，不适合所有的寒区隧道，新型节能的主动保温技术亟须进一步的研究。
传统保温层法在隧道内铺设保温层，并利用其导热系数低的特点，防止寒冷空气入侵围岩内部。但该方法温度适应范围窄、建设和维护费用高，无法完全解决隧道冻害问题。本书提出一种隧道空气幕保温系统，以保温室内空气温度和风速等参数为依据，一方面智能控制空气幕的开启台数及射流角度与速度，阻隔外界寒冷气温侵入隧道内部，从而确保隧道内部温度达到0℃以上；另一方面对风幕机等设备进行智能诊断，实现系统故障预警，确保系统安全可靠地运行。与保温层法相比，本系统有以下两点优势：
（1）更智能。保温层法采用被动的保温技术，不能随着外界气温变化而变化，本系统采用智能保温技术，主动抵御外界寒冷气温的入侵，保温效果更佳。
（2）更普适。保温层法温度适应范围为不低于-15℃，本系统的温度适应范围为不低于-40℃，温度适应范围更广。
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