关键词： 边坡稳定性   冻融循环   抗剪强度   室内试验  

摘要： 为了研究冻融循环次数对岩土体抗剪强度的影响,基于室内冻融实验系统分析了冻融循环条件下,土体强度的变化规律及实际工程应用,结果表明:(1)当冻融次数增大时,土体的抗剪强度参数减小。其中,当冻融次数增大至15次时,土体的抗剪强度减小比例为28.8%;(2)冻融循环对土体的内聚力影响大于对内摩擦角的影响;(3)建立冻融循环下的边坡安全运营时间预测模型表明,增大冻融影响深度,可使边坡达到极限平衡状态的时间随冻融深度的增大而缩短。工程中减少边坡土体受冻融影响次数和深度可以提升边坡稳定性。

关键词： 冻融循环   板岩   力学性能   表观特性   劣化  

摘要： 为确保川西高原大型露天采场高陡板岩质边坡的稳定性,有必要对不同介质中冻融循环作用下高寒地区板岩劣化损伤特性的发展规律展开研究。将板岩分别置于空气和水中进行冻融试验,在达到相应循环次数后测定试样质量、饱和含水率和纵波波速,进行单轴抗压强度测试,并观察岩样宏观形貌,综合分析其在冻融作用下相关力学特性的劣化规律。结果表明:冻融作用下板岩各力学参数表现出明显的劣化效应,随着暴露在冻融环境中时间的增长,试样质量损失速率、吸水速率波动上升,纵波波速、单轴抗压强度和弹性模量呈下降趋势,饱和含水率曲线呈负指数增大;岩样因温度变化自身产生的胀缩、内部黏土矿物吸水聚集膨胀是板岩破坏的主要原因;随着冻融循环次数的增加,试样劣化速率减缓,最后趋于稳定;水分是板岩劣化的重要因素,相同冻融循环次数下,水中进行冻融循环的岩样劣化程度更大,劣化速度更快。

关键词： 梁   预应力   混凝土   后张法   冻融循环  

摘要： 为研究受冻融侵蚀时预应力混凝土构件疲劳特性,开展冻融循环及相同养护时间下常温室内对照试验,根据试验结果和理论计算评估冻融循环引起的预应力损失,该值为冻融室内试件预应力损失(总预应力损失)与常温室内试件预应力损失(收缩、徐变等其他因素引起的预应力损失)之差。研究结果表明,对于相同的混凝土配合比,截面较小且无偏心的试件总预应力损失大于截面较大且偏心的试件;水灰比较高的试件总预应力损失和冻融循环引起的预应力损失均较大;早期阶段冻融循环对试件预应力损失的影响较小;偏心距越大,冻融循环引起的预应力损失越大;混凝土强度越高,冻融循环引起的预应力损失较小,可承受更多次数的冻融循环。

关键词： 冻融循环   土壤团聚体   团聚体稳定性   团聚体有机碳   冻融作用   有机碳   土壤理化性质   土壤管理   生态系统恢复  

摘要： 为研究冻融循环作用对东北农田黑土土壤团聚体及结合碳的影响,本研究以黑龙江省海伦市农田黑土为研究对象,利用室内培养试验研究了-9、-18、-26℃3个温度下冻融频次对农田黑土团聚体及有机碳含量的影响。结果表明:随着冻融循环次数的增加,1~0.5 mm和0.25~0.053 mm团聚体含量在3种冻融温度下均发生了显著变化(P<0.05)。与冻融循环1次相比,在相同温度下冻融循环17次后1~0.5 mm团聚体含量在-9、-18、-26℃下分别降低了68.53%、10.91%和40.96%,0.25~0.053 mm团聚体含量分别升高了10.93%、40.89%和99.72%。在-9℃下土壤团聚体分形维数显著升高(P<0.05),由2.09增加到2.74,在-18、-26℃下则变化幅度较小,分别变化了0.1和0.05。土壤团聚体结合碳随着冻融频次的增加没有出现显著的变化(P>0.05),在-18℃和-26℃下,<0.053 mm团聚体有逐渐降低的趋势,在冻融循环17次后分别降低了10.31%和13.73%。冻融作用会显著降低东北农田黑土土壤团聚体的稳定性,冻融作用会显著降低1~0.5 mm团聚体含量并提高0.25~0.053 mm团聚体含量(P<0.05);冻融次数和冻融温度均是影响土壤团聚体稳定性的重要因素。

关键词： 黄土   冻融循环作用   湿陷性   抗剪强度   路基稳定性  

摘要： 为研究季冻区湿陷性黄土路基在冻融循环作用下抗剪强度的劣化情况,依托某高速公路工程,借助直剪试验,研究了冻融循环次数、法向压力和土体类型对湿陷性黄土抗剪强度的影响,明确了黄土抗剪强度劣化机制。结果表明:湿陷性黄土抗剪强度随冻融循环次数的增加而减小,经过3次冻融循环后,黄土内部达成新的平衡结构,抵消了冻融循环的影响,抗剪强度逐渐稳定;黄土冻融劣化情况随法向压力增大而减缓,冻融次数越多,劣化情况越显著;与非湿陷性黄土相比,湿陷性黄土的冻融劣化系数较低,说明湿陷性黄土受冻融循环作用影响相对较大。

关键词： 冻融条件   混凝土   力学特性   动态单轴压缩试验  

摘要： 混凝土作为重力坝的主要建筑材料,力学特性直接影响坝体的安全性能。冻融循环会导致混凝土内部结构的破坏,降低力学性能。以某重力坝为参考,通过采用动态单轴压缩试验,分析冻融循环下混凝土的力学特性。结果显示,混凝土强度随冻融循环的变化十分明显,冻融循环次数增大时,混凝土强度降低。随着冻融循环次数的增加,试样的应力显著减小,动弹性模量显著下降。研究表明,分析重力坝混凝土力学特性应更多关注坝体的损坏程度以及结构变化。

关键词： 砂岩   冻融循环   力学参数   破裂特征  

摘要： 针对高海拔寒区工程不断遭遇的岩石冻融力学问题,以红砂岩为研究对象,对其开展冻融循环试验和单轴压缩试验。采用数字图像相关(DIC)方法作为监测手段,探究冻融循环作用对岩石力学特性和破坏行为的影响。结果表明,随着冻融循环次数的增大,砂岩的质量损失率、单轴抗压强度、弹性模量和抗冻系数均逐渐减小。利用DIC成功追踪和定位裂纹扩展过程,定量说明冻融循环未能改变最终破坏模式,但易诱发应变局部化,加速砂岩变形破裂。

关键词： 预应力混凝土梁   冻融循环   锈蚀   受弯性能   抗裂能力   抗弯承载力  

摘要： 利用ABAQUS软件建立预应力混凝土梁三维有限元模型,对冻融循环以及锈蚀后的预应力混凝土梁分别进行了受弯性能非线性数值模拟分析和试验研究,模拟分析所得荷载⁃跨中挠度曲线与试验研究所得吻合良好,验证了模拟分析结果的合理性。在此基础上,建立冻融循环与锈蚀共同作用下的预应力混凝土梁有限元模型,分析不同参数下预应力混凝土梁的受弯性能。结果表明,冻融循环与锈蚀共同作用下预应力混凝土梁的抗裂能力与抗弯承载力相对于单一环境作用下明显减小;冻融循环与锈蚀共同作用下预应力混凝土梁出现了两种典型的破坏方式:混凝土压碎与预应力筋拉断;随着混凝土强度降低、冻融循环次数增多、锈蚀率增大,预应力混凝土梁的极限承载力与对应下的跨中极限挠度呈现不同程度衰减趋势;冻融循环次数和预应力水平对构件刚度影响较大。

关键词： 古建筑青砖   冻融循环   数字图像相关   应变云图   损伤演化  

摘要： 以内蒙古隆盛庄古建筑青砖砌体为研究对象,通过数字图像相关(DIC)技术,研究古建筑青砖在冻融循环作用下的损伤破坏规律,采用双因子——损伤程度因子和损伤局部化因子来表征古建筑青砖的单轴压缩损伤过程,并根据双因子损伤演化曲线建立了不同冻融循环次数下的损伤演化模型.结果表明:古建筑青砖在单轴压缩下的破坏过程可分为初始损伤闭合阶段、线弹性损伤阶段、弹塑性损伤阶段和塑性损伤阶段4个阶段;随着冻融循环次数的增加,青砖表面应变集中程度增大,使其承载能力降低;冻融循环会缩短双因子曲线的线弹性阶段,同时利用双因子建立的损伤演化模型能有效反映冻融循环作用下古建筑青砖材料的损伤演化过程.

关键词： 季节性冻土   冻融循环   路基   冻胀性能  

摘要： 为了探究冻融循环作用下路基土的冻胀性能变化规律,以西部某高速公路冻害路段典型断面为依托工程,取现场土样制作路基模型,开展室内冻胀试验,分析冻融循环下路基温度、位移、含水量及含盐量的变化规律。研究认为,不同深度、不同水平距离处的温度变化规律相近,均呈现余弦曲线变化,约滞后环境温度1/4周期;距路基顶部越近,以及距中心线越远处(即越接近冷端)温度波动越明显;在温度到达最低点或最高点后约1/2个周期,冻胀量或融沉量达到最大值;温度对路基水分迁移有较大影响,温度较低时,路基内部水分向上部冷端迁移,导致上部土体含水量增大并冻结;温度较高时,水分几乎不发生迁移。