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冻土-混凝土界面冻结强度特征与形成机理研究 被引量：27
1
作者 何鹏飞 马巍 +2 位作者 穆彦虎 董建华 黄永庭 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第23期127-133,共7页
在高寒区水利工程中,冻土与混凝土接触界面的力学特性对于衬砌的稳定性和长期服役性能有着重要的影响。为研究冻土-混凝土界面冻结强度特征与形成机理,开展了试验温度为-1～-5℃,初始含水率为9.2%～20.8%,法向压力为50～300 kPa条件下... 在高寒区水利工程中,冻土与混凝土接触界面的力学特性对于衬砌的稳定性和长期服役性能有着重要的影响。为研究冻土-混凝土界面冻结强度特征与形成机理,开展了试验温度为-1～-5℃,初始含水率为9.2%～20.8%,法向压力为50～300 kPa条件下冻结黄土-混凝土界面直剪试验。通过研究界面剪切应力-位移曲线特征,结合摩尔库伦强度理论,将峰值强度分解为残余强度和界面冰胶结强度,对冻土-混凝土界面冻结强度形成机制进行解释。相应将界面黏聚力分解为峰值强度黏聚力和残余强度黏聚力,界面摩擦系数分解为峰值强度摩擦系数和残余强度摩擦系数。结果表明:界面冰胶结强度随着试验温度下降而增大,但受法向压力影响很小。在初始含水率为13.1%,法向压力100 kPa时,试验温度由-1下降至-5℃,冰胶结强度由4.4增加至111.1 kPa。界面残余强度随着法向压力增大而增加,但受试验温度影响很小。在含水率20.8%,试验温度-5℃时,法向压力由50增加至300 kPa,残余强度由34增加至177 kPa。界面峰值强度黏聚力随温度的降低呈指数增长,在含水率13.1%时,温度由-1下降至-5℃,峰值强度黏聚力由35.09增加至148.05kPa,而残余强度黏聚力变化很小。界面处摩擦系数受试验温度影响较小。该研究可为寒区衬砌工程等冻土-构筑物接触面结构建设提供参考。 展开更多
关键词 冻土 应力 界面 冻土-混凝土接触面 冻结强度 黏聚力 摩擦系数
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冻土与混凝土接触面直剪试验研究 被引量：35
2
作者 吕鹏 刘建坤 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期106-110,共5页
为研究冻土与混凝土接触面的力学性质,利用土工粗颗粒土直剪试验系统进行一系列接触面直剪试验。试验得出的平均剪应力-水平位移曲线和垂直位移-水平位移曲线均表现出明显的分段特征。通过不同参数的对比试验,总结垂直压力、温度、含水... 为研究冻土与混凝土接触面的力学性质,利用土工粗颗粒土直剪试验系统进行一系列接触面直剪试验。试验得出的平均剪应力-水平位移曲线和垂直位移-水平位移曲线均表现出明显的分段特征。通过不同参数的对比试验,总结垂直压力、温度、含水量对接触面抗剪强度的影响,给出拟合的经验公式。提出接触面峰值抗剪强度和残余抗剪强度的原理,来解释选用不同参数时试验曲线的变化。 展开更多
关键词 冻土与混凝土接触面 力学特性 抗剪强度
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青藏冻结粉土与混凝土基础接触面本构关系研究 被引量：29
3
作者 董盛时 董兰凤 +1 位作者 温智 俞祁浩 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1629-1633,共5页
土冻结过程中,冰胶结作用使周围土体颗粒与建(构)筑物基础联成一体,这种胶结力称为土与基础间的冻结强度,通常采用冻土沿物体(例如基础材料)表面的剪切强度来度量。因而,冻土与基础接触面的应力-应变关系及其强度特征是确定冻土区基础... 土冻结过程中,冰胶结作用使周围土体颗粒与建(构)筑物基础联成一体,这种胶结力称为土与基础间的冻结强度,通常采用冻土沿物体(例如基础材料)表面的剪切强度来度量。因而,冻土与基础接触面的应力-应变关系及其强度特征是确定冻土区基础工程承载力、抗拔性能和分析构筑物与冻土相互作用的基础和关键。为了更好地服务于工程实际,通过大量的冻结粉土与混凝土基础接触面剪切试验,总结了冻土接触面的基本力学特征和受力变形规律。根据获取的剪应力-位移曲线和冻结粉土接触面强度变化规律,利用标准本构模型建模方法,建立了冻结粉土接触面应力-位移-温度本构方程。该模型可以较好地描述不同温度冻结粉土接触面应力-位移变化规律,并为冻土区构筑物受力和变形数值计算提供基础。 展开更多
关键词 冻土与混凝土接触面 直剪试验 本构模型
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高温冻土-现浇混凝土接触面影响因素及本构模型 被引量：3
4
作者 张琪 张建明 +3 位作者 张斌 张添渊 王宏磊 李艳 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3021-3030,共10页
通过一系列高温冻土-现浇混凝土接触面的负温直剪试验,分析接触面剪切力学特性和受力变形机理,采用二元介质模型对接触面受力变形机理进行力学抽象,引入破损率和应力分担率函数,假设接触面各微元强度服从Weibull概率分布,建立高温冻土-... 通过一系列高温冻土-现浇混凝土接触面的负温直剪试验,分析接触面剪切力学特性和受力变形机理,采用二元介质模型对接触面受力变形机理进行力学抽象,引入破损率和应力分担率函数,假设接触面各微元强度服从Weibull概率分布,建立高温冻土-现浇混凝土接触面的本构方程。研究结果表明:接触面剪切变形破坏发生在富含冰膜的界面冻土上,接触面应力-位移曲线表现为应变软化型,可将其划分为4个阶段。在各接触面影响因素中,温度对接触面冻结强度影响最显著,二者呈指数函数关系,法向应力和含水率与冻结强度呈线性关系。基于二元介质理论建立的力学模型和本构关系科学地揭示了接触面微观受力变形机理,较好地描述接触面应力-位移曲线全过程及应变软化现象,可为高温冻土地基中结构承载力的数值模拟和安全评价提供理论依据。 展开更多
关键词 高温冻土-混凝土接触面 直剪试验 二元介质理论 Weibull概率分布 本构模型
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