在我国内蒙古东北部地区的多年冻土区,电力杆塔基础的冻拔病害问题日益受到人们关注,已给该区域电力基础设施建设和运营带来了挑战。本文对杆塔基础冻拔病害进行了多场耦合仿真分析,为提出冻拔病害防治措施提供定量依据。具体展开了如下几方面工作:建立了能够用于热学和力学仿真分析的杆塔基础冻拔病害的简化数学模型;介绍了用于构建该数学模型的数值计算软件COMSOL Multiphysics?的使用方法和使用技巧;进而针对内蒙古东北部地区根—莫线杆塔基础的冻拔病害问题,通过室外数据采集设备采集了该病害点的热力数据,通过钻孔钻探得到了该地区土层的分布资料,通过室内试验获取了该地区土质的热力参数;使用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics?对该地区杆塔基础的冻拔病害进行了热学和力学的数值模拟验证、预测和分析,并得到以下几点结论:1.杆塔基础冻拔病害数学模型的数值计算结果与实际监测点温度变化采集的数据可以基本吻合,可以用于病害位置温度场变化的模拟和预测;2.通过杆塔基础与冻土的水热耦合分析发现,全年气温的变化对不同深度的土层温度的影响具有滞后性,且于日平均气温达到0℃时活动层厚度达到最大值;3.活动层的最大深度与土质条件、水分条件存在相关性;当考虑地球气候变暖的因素时,活动层的最大深度会出现下移,进一步影响杆塔基础的稳定性。数值模拟方法可对活动层的最大深度变化进行模拟和预测;4.杆体冻拔的高度与两个因素直接相关,即:土体冻胀率、杆体在活动层中的长度。土体冻胀率越大、杆体在活动层中的长度越长则在相对冻拔期的相对位置变化就越大,冻拔位移就越大,而与杆底至活动层底部的距离无关。数值模拟方法可对杆体冻拔的高度变化进行模拟和预测。