收藏本站
《中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

低温三轴试验机研制及粉质粘土冻融循环力学效应试验研究

于基宁  
【摘要】: 冻融作用是冻土工程领域内的一个重要研究内容,土体在冻融过程中由于受冷生作用的影响,其物理力学性质在冻融前后发生着巨大变化。因此,在进行寒区工程相关的稳定性评价中,则必须考虑冻融前后土体物理力学性质的变化。针对当前土冻融循环的力学效应研究相对薄弱的现状,本文运用导热学、机械学等理论自行研制了适合低端市场的低成本、高精度的高低温冻融三轴试验机。随后以青藏高原北麓河粉质粘土为研究对象,利用所研制的低温三轴试验机,开展了一系列土的冻融循环力学效应试验,全面阐述了不同试验方式下冻融循环对青藏粉土的物理力学性质的影响规律,具体研究内容包括以下几个方面: 1.详细地描述了国内外冻土力学性能、冻融作用对土物理力学性质影响规律的研究现状,并对目前冻融试验设备的应用现状进行了系统的分析。 2.利用导热学、机械学等理论设计了低成本、高精度的低温冻融三轴试验机,设计及制造总成本小于万元,为低温冻土试验设备的研制提供了新的思路。 3.通过室内试验对所研制的低温三轴试验机进行了验证,试验表明恒温系统降温时间30min,试样完全冻结时间12h,低温精度±0.6℃,试样上下温差精度0.2℃。 4.利用不同冻结方式、不同力学试验方式对青藏粉土进行了系统试验研究,对不同试验模式下的试验结果进行了对比分析,阐述了冻融试验方式与试验结果的相互之间的内在关联。 5.通过饱和土的冻融三轴试验,对饱和土冻融前后强度变化规律进行了详细分析,并建立了饱和土冻融次数与土有效内摩擦角的试验模型。 6.在饱和土冻融试验的基础上,开展了冻融前后孔隙水压力变化规律的试验研究,首次对饱和土冻融过中似液化现象进行了适当的探讨,依据试验结果建立了饱和土冻融过程的孔隙水压力增长计算模型。并在此基础上给出了土冻融过程中强度演化过程计算方法。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU411.7

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王静;季冻区路基土冻融循环后力学特性研究及微观机理分析[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 连江波;冻融循环作用下黄土物理性质变化规律[D];西北农林科技大学;2010年
2 张书良;北黑高速公路岛状冻土退化对路基稳定性影响的研究[D];东北林业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王家澄,程国栋,张宏鼎,刘继民;饱水砂土反复冻融时成冰条件的试验研究[J];冰川冻土;1992年02期
2 何平,朱元林,张家懿,沈忠言,俞祁浩;饱和冻结粉土的动弹模与动强度[J];冰川冻土;1993年01期
3 张立新,张虎元,冯珂,王银梅,张咸恭;水泥黄土反复冻融条件下的强度衰减机理[J];冰川冻土;1993年01期
4 崔建恒,许东洲,程鸿哲;青藏公路多年冻土路基整治探讨[J];冰川冻土;1993年02期
5 朱元林,何平,张家懿,王家澄;围压对冻结粉土在振动荷载作用下蠕变性能的影响[J];冰川冻土;1995年S1期
6 盛煜,吴紫汪,朱元林,马巍;应用蠕变理论对冻土在增应力过程中蠕变规律的几何分析[J];冰川冻土;1995年S1期
7 马巍,吴紫汪,张立新,常小晓;高围压下冻土强度弱化的机理分析[J];冰川冻土;1999年01期
8 何平,程国栋,俞祁浩,朱元林,徐学祖;饱和正冻土中的水、热、力场耦合模型[J];冰川冻土;2000年02期
9 程国栋,何平;多年冻土地区线性工程建设[J];冰川冻土;2001年03期
10 杨平,张婷;人工冻融土物理力学性能研究[J];冰川冻土;2002年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡清华;崔可锐;赵川;马文生;;淮南刘庄煤矿人工冻融土的冻胀与融沉研究[J];安徽地质;2009年01期
2 彭功生,许强;饱水冻土水热力耦合分析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年02期
3 陈莘;;高海拔冻土隧道洞内施工环境温度场数模拟[J];安徽建筑;2011年04期
4 高广运,张全胜,李伟;人工冻结粘土单轴压缩蠕变特性归一化分析[J];地下空间与工程学报;2005年02期
5 仇培云;岳丰田;杨国祥;孙猛;;复杂地质条件下隧道联络通道冻结工程实录[J];地下空间与工程学报;2005年06期
6 刘慧;杨更社;田俊锋;徐江;;冻结岩石细观结构及温度场数值模拟研究[J];地下空间与工程学报;2007年06期
7 田俊峰;杨更社;徐江;刘慧;;寒区隧道衬砌厚度及冻害防治措施探讨[J];地下空间与工程学报;2007年S1期
8 田俊峰;杨更社;刘慧;;寒区岩石隧道冻害机理及防治研究[J];地下空间与工程学报;2007年S2期
9 杨更社;奚家米;;煤矿立井冻结设计理论的研究现状与展望分析[J];地下空间与工程学报;2010年03期
10 刘新荣;傅晏;郑颖人;梁宁慧;;水岩相互作用对岩石劣化的影响研究[J];地下空间与工程学报;2012年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵淑萍;马巍;郑剑峰;常小晓;;冻结粉土的动蠕变强度[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(一)[C];2007年
2 陈柏生;胡时胜;马芹永;涂智溢;;冻土动态力学性能的实验研究[A];Hopkinson杆实验技术研讨会会议论文集[C];2007年
3 朱志武;宁建国;;冻土的屈服面及其破坏准则[A];第十二届现代数学和力学会议论文集[C];2010年
4 陈柏生;马芹永;涂智溢;胡时胜;;冻土动态力学性能的实验研究[A];第三届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2004年
5 杨红露;孙辉;张宁;姜发艳;;冻融交替对土壤CO_2及N_2O释放效应的研究进展[A];第五次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2009年
6 唐益群;沈锋;周念清;王建秀;胡向东;;上海地区冻融暗绿色粉质粘土力学特性的试验与理论研究[A];中国地质学会工程地质专业委员会2006年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术研讨会论文集[C];2006年
7 邴慧;何平;;土体冻结过程中的盐分迁移研究现状与进展[A];中国地质学会工程地质专业委员会2006年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术研讨会论文集[C];2006年
8 杨成松;马巍;牛富俊;赵淑萍;;冻土工程中力学问题的研究进展和思考[A];中国地质学会工程地质专业委员会2007年学术年会暨“生态环境脆弱区工程地质”学术论坛论文集[C];2007年
9 丰明海;;青藏铁路建设与工程地质选线[A];工程地质力学创新与发展暨工程地质研究室成立50周年学术研讨会论文集[C];2008年
10 温智;盛煜;马巍;吴青柏;黄波;;寒区道路翻浆和防治技术研究进展[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘浜葭;冻融和渗流耦合作用下风积土路基结构性演变规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 兰常玉;冻融循环与列车动载耦合作用下高速铁路地基沉降规律研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 邵玉娴;粘性土工程性质的温度效应试验研究[D];南京大学;2011年
4 马立峰;动荷载条件下多年冻土区斜坡路基稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
5 周明涛;植被混凝土冻融效应试验研究[D];武汉大学;2010年
6 孟巧荣;热解条件下煤孔隙裂隙演化的显微CT实验研究[D];太原理工大学;2011年
7 许兰民;青藏铁路五道梁冻土区工程结构热扰动研究[D];北京交通大学;2011年
8 郜新军;地震及列车竖向荷载作用下大跨桥梁动力响应分析研究[D];北京交通大学;2011年
9 施烨辉;列车荷载和冻融循环作用下冻土路基稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
10 王天亮;冻融条件下水泥及石灰路基改良土的动静力特性研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王磊;弱胶结地层冻结壁变形研究与影响因素敏感性分析[D];山东科技大学;2010年
2 刘北战;降雨入渗条件下新邱区中南公路边坡稳定性分析[D];辽宁工程技术大学;2010年
3 张建俊;冻融循环作用下季冻区高铁路基沉降预测的试验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 贾延财;浅海重力式平台负压箱桶形基础的地基稳定性研究[D];中国海洋大学;2010年
5 程昊;青藏铁路格(尔木)唐(古拉山)段建设生态保护及植被恢复技术研究[D];合肥工业大学;2009年
6 周远;冻融循环作用下细粒土抗剪强度特性参数改变及对土钉锚固效果的研究[D];新疆农业大学;2010年
7 陈立杰;基于复合材料力学理论的冻土本构模型探索[D];西北农林科技大学;2010年
8 毛然;中南地区极端冰雪条件下电塔地基承载力研究[D];湖北工业大学;2011年
9 田辉;非饱和膨润土热—水—力耦合的数值模拟研究[D];北京交通大学;2011年
10 张迎新;冻融作用对重金属Pb和Cd在土壤中吸附/解吸作用的影响及其机理[D];吉林大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张长庆,朱林楠,张健明,刘永智;中国南水北调西线工程地区的冻土与工程问题[J];冰川冻土;1993年01期
2 刘经仁,马世敏;从文献目录看中国冰川冻土研究的发展[J];冰川冻土;1993年04期
3 张长庆,魏雪霞,苗天德;冻土蠕变过程的微结构损伤行为与变化特征[J];冰川冻土;1995年S1期
4 程国栋,何平;多年冻土地区线性工程建设[J];冰川冻土;2001年03期
5 张艳,吴青柏,刘建平;小兴安岭地区黑河—北安段多年冻土分布特征[J];冰川冻土;2001年03期
6 杨平,张婷;人工冻融土物理力学性能研究[J];冰川冻土;2002年05期
7 高艳红;程国栋;尚伦宇;刘伟;;耦合冻土方案的大气模式对祁连山区春季土壤状况的模拟[J];冰川冻土;2007年01期
8 姚晓亮;齐吉琳;宋春霞;;冻融作用对青藏粘土工程性质的影响[J];冰川冻土;2008年01期
9 冯勇;何建新;刘亮;杨力行;;冻融循环作用下细粒土抗剪强度特性试验研究[J];冰川冻土;2008年06期
10 郑剑锋;赵淑萍;马巍;蒲毅彬;;冻结方式对冻土试样制备的影响[J];冰川冻土;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 王幼麟;;蒲圻第四纪红色粘土的物质成分和结构特性及其与工程性质的关系[A];全国首届工程地质学术会议论文选集[C];1979年
2 张梅英;;利用扫描电镜研究土的微结构有关问题[A];第三次中国电子显微学会议论文摘要集(二)[C];1983年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王天亮;冻融条件下水泥及石灰路基改良土的动静力特性研究[D];北京交通大学;2011年
2 冷毅飞;中俄石油管道多年冻土物理力学性质试验研究及温度场数值分析[D];吉林大学;2011年
3 贾革续;粗粒土工程特性的试验研究[D];大连理工大学;2003年
4 陈开圣;公路工程压实黄土的强度与变形及其微观结构研究[D];长安大学;2006年
5 魏海斌;冻融循环对粉煤灰土动力特性影响的理论与试验研究[D];吉林大学;2007年
6 谷宪明;季冻区道路冻胀翻浆机理及防治研究[D];吉林大学;2007年
7 夏银飞;软粘土的结构性及模型研究[D];武汉理工大学;2007年
8 吴义祥;工程粘性土微观结构的定量研究[D];中国地质科学院;1988年
9 柴寿喜;固化滨海盐渍土的强度特性研究[D];兰州大学;2006年
10 赵安平;季冻区路基土冻胀的微观机理研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 司伟;多年冻土地区沥青路面结构适应性与耐久性研究[D];长安大学;2011年
2 杨旭东;多年冻土地区路基变形特性研究[D];长安大学;1999年
3 田康斌;岛状多年冻土地区路基路面稳定性研究[D];长安大学;1999年
4 宋春霞;冻融作用对土物理力学性质影响的试验研究[D];西安理工大学;2007年
5 刘菲;黑北公路沿线冻土特征及其对路基稳定性的影响[D];东北师范大学;2007年
6 车茜;基于BP神经网络的季节冻土水分迁移机理研究[D];吉林大学;2008年
7 郭高峰;影响多年冻土融沉特性的因素研究[D];吉林大学;2008年
8 陈义民;多年冻土融沉特性统计分析与分类研究[D];吉林大学;2008年
9 董斌;中俄石油管道漠河—塔河段冻土融沉特性及工程措施研究[D];吉林大学;2008年
10 白楠;人工冻土强制解冻融沉控制研究[D];同济大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 曲肖龙;王静;吴春利;;冻融循环下路基土冻胀率与塑性指数相关性研究[J];吉林建筑工程学院学报;2012年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 何伟朝;冻融循环作用下路基土的剪切强度及其微观结构研究[D];吉林大学;2013年
2 张开立;草原湿地季节性冻土路基力学与变形特性研究[D];长安大学;2013年
3 武宁;深季节冻土区粉砂土力学性质试验研究[D];石家庄铁道大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴紫汪;多年冻土的工程分类[J];冰川冻土;1979年02期
2 程国栋,王绍令;试论中国高海拔多年冻土带的划分[J];冰川冻土;1982年02期
3 朱元林,D.L.卡皮(Carbee);冻结粉砂在常应力下的蠕变特性[J];冰川冻土;1984年01期
4 邱国庆,E.张伯伦,I.伊斯坎达;莫玲粘土冻结过程中的离子迁移、水分迁移和冻胀[J];冰川冻土;1986年01期
5 安维东,陈肖柏,吴紫汪;渠道冻结时热质迁移的数值模拟[J];冰川冻土;1987年01期
6 王家澄,程国栋,张宏鼎,刘继民;饱水砂土反复冻融时成冰条件的试验研究[J];冰川冻土;1992年02期
7 何平,朱元林,张家懿,沈忠言,俞祁浩;饱和冻结粉土的动弹模与动强度[J];冰川冻土;1993年01期
8 李昆,王长生,陈湘生;三轴试验中深部冻土固结问题[J];冰川冻土;1993年02期
9 王绍令,米海珍;青藏公路铺筑沥青路面后路基下多年冻土的变化[J];冰川冻土;1993年04期
10 朱元林,何平,张家懿,王家澄;围压对冻结粉土在振动荷载作用下蠕变性能的影响[J];冰川冻土;1995年S1期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王振武;张孟喜;;加筋砂三轴试验的有限元模拟[J];工业建筑;2006年S1期
2 覃欲晓;吴小流;;EXCEL在三轴试验资料整理中的应用[J];广西城镇建设;2008年09期
3 刘根保;刘敏;许蓓;;垃圾土的邓肯—张模型参数试验研究[J];南昌航空大学学报(自然科学版);2009年03期
4 吴云刚;王春磊;骆进;;MATLAB软件在求解岩土抗剪强度参数中的应用[J];路基工程;2010年04期
5 何丽梅;;全风化花岗岩的固结排水三轴试验研究[J];四川建筑;2010年06期
6 张生华;单点屈服三轴试验方法的实践探讨[J];焦作大学学报;1994年02期
7 王晓妮;卢廷浩;王伟;;土体非线性模型的分段切线模量研究[J];河海大学学报(自然科学版);2006年02期
8 崔颖;缪林昌;;非饱和重塑土的临界状态研究[J];苏州科技学院学报(工程技术版);2006年02期
9 孙益振;邵龙潭;李根华;;基于数字图像测量的Duncan-Chang模型参数研究[J];岩土力学;2006年08期
10 金耀华;;正常固结饱和粘性土孔隙水压力性状分析[J];扬州职业大学学报;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邹宗兴;徐伟;倪卫达;雍睿;;三轴试验莫尔包络线模型拟合研究[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
2 岳中文;杨仁树;孙中辉;窦波洋;杨立云;;伊犁一矿砾石土的三轴试验研究[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
3 杨迎晓;朱向荣;金兴平;周春平;;杭州下沙粉土三轴试验分析[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年
4 李宁;高岳;;透明砂土三轴试验的颗粒流模拟[A];2011年全国工程地质学术年会论文集[C];2011年
5 傅芳才;;高温高压三轴试验机的现状及今后的发展趋势[A];中国地质科学院地质力学研究所文集(8)[C];1986年
6 谷明成;何宇红;;MTS系统与岩石三轴试验[A];四川省岩石力学与工程学会首届学术会议论文集[C];1994年
7 何小亮;谢婉丽;丁勇;;泾阳南塬黄土剪切强度的三轴试验研究[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年
8 毕湘利;王翠英;周顺华;;上海浅层土的循环加卸载特性[A];岩土力学的理论与实践——第三届全国青年岩土力学与工程会议论文集[C];1998年
9 林锋;黄润秋;;滑带土强度对水的敏感性三轴试验研究[A];第七届全国工程地质大会论文集[C];2004年
10 黄川;;基于嵌入式技术的土工三轴试验机监控系统研制[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 苏明;红山公司技术中心通过省级认定[N];天水日报;2009年
2 记者 成雄;新增中央预算内资金2220万落户我市[N];天水日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘潇;三轴试验土样全表面变形测量方法及其应用[D];大连理工大学;2012年
2 王助贫;三轴试验土样变形的数字图像测量方法及其应用[D];大连理工大学;2002年
3 刘熙媛;基坑开挖过程的试验与数值模拟及土的微观结构研究[D];天津大学;2004年
4 李建红;基于细观破损机理的胶结结构性土本构模型研究[D];清华大学;2008年
5 徐斌;饱和砂砾料液化及液化后变形与强度特性试验研究[D];大连理工大学;2007年
6 孙益振;基于三轴试样局部变形测量的土体应力应变特性研究[D];大连理工大学;2006年
7 秦理曼;基于能量耗散的土的本构关系研究[D];大连理工大学;2006年
8 周青春;温度、孔隙水和应力作用下砂岩的力学特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
9 姚涛;基于三轴土样变形数字图像测量的黄土变形和强度研究[D];大连理工大学;2008年
10 董建军;基于数字图像测量的非饱和压实土应力—应变特性研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 师岩哲;精确测量三轴试验中微小应变的传感器的研制[D];中南大学;2012年
2 陈珍;成样方法对饱和中砂静力三轴试验结果的影响[D];大连理工大学;2010年
3 宝群群;粘土的冻融三轴试验研究[D];内蒙古农业大学;2011年
4 文建鹏;长沙典型粉质粘土的三轴试验及本构模型研究[D];中南大学;2004年
5 王健;基于数字图像测量系统的成样方法对细砂静三轴试验结果的影响[D];大连理工大学;2011年
6 茹克亚·阿不地热依木;改性土体材料本构关系及破坏准则试验研究[D];新疆大学;2012年
7 陶元洪;客运专线铁路路基粉质黏土静三轴试验研究[D];西南交通大学;2013年
8 齐珺;深部岩体非线性蠕变规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
9 常银生;粘性土应力路径的试验研究与分析[D];南京工业大学;2005年
10 汪莉;加筋土实验研究[D];大连海事大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026