为了深入研究攀钢钢渣作为地基回填料的理论及应用情况,预测钢渣地基对上部结构物的影响作用,论文结合力学、传热学、材料科学和计算机科学等学科知识,从攀钢钢渣作为地基填料的实验出发,对钢渣地基进行了理论研究和数值模拟。论文从钢渣工程应用的普遍研究情况出发,综合分析了钢渣在作为地基填料方面的实验研究、提出了前人在钢渣工程应用研究上忽略了的钢渣热相实验研究以及对钢渣地基进行了初步模拟。分析了钢渣工程利用的发展现状、钢渣地基的数值模拟研究现状;主要研究了攀钢钢渣的形成机理及作为地基填料的矿物组成和化学成分;分析了攀钢钢渣作为地基填料的可能性及存在的问题;研究了攀钢钢渣的基本物理力学性能:最大干密度、热膨胀、热传导、比热容、水化热等试验;研究了钢渣地基的温度场和热应力场;对钢渣地基热应力场进行了初步模拟。试验研究结果表明:1、攀钢钢渣的最大干密度与碎石土的干密度较接近;2、用作地基填料的攀钢钢渣应选用出厂时间长的钢渣,其热膨胀系数较小;3、攀钢钢渣的化学成分与孔隙对其导热性能有影响;4、钢渣的粉体与块体的比热容相关不差,钢渣的粒径对其比热容无影响;5、钢渣粉的溶解热与钢渣的填埋深度有一定关系,填埋深度增加,相应的钢渣粉溶解热要小一些。理论研究和数值模拟研究的结果表明:1、应用质量守恒,能量守恒、熵不等式、自由能和构造理论基本定律和理论出发可以建立钢渣地基场耦合问题的修正的热传导方程、热弹性运动方程;2、应用现场测出的填埋钢渣场地表以下温度与数值分析原理能够拟合出钢渣地基场温度随深度变化的函数曲线,可模拟出一段时间内攀钢填埋钢渣场的温度分布情况。3、利用ANSYS有限元分析软件可以实现钢渣地基场在温度变化及约束条件下的温度场、热应力场的模拟计算。