国家自然科学基金(51378164)
- 作品数：23 被引量：114H指数：8
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- 相关机构：哈尔滨理工大学中国地震局工程力学研究所佳木斯大学更多>>
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- 基于冻融补水新方法的季冻土力学特性研究
- 季冻区受其特殊的季节气温变化路基土经历周期性的冻融循环，使路基产生冻胀、融沉等一些自然冻害，尤其在有水分补给情况下会加剧路基冻害的程度，弱化土体强度，使道路产生不均匀沉降，影响道路的安全行驶与舒适度，加大了在道路维修和养...
- 穆海龙
- 关键词：路基冻害抗剪强度
- 文献传递
- 吹填砂粉煤灰复合土力学特性试验被引量：2
- 2019年
- 粉煤灰被广泛应用于铁路和公路路基填筑,实现"绿色施工"和"变废为宝"。近年来,随着吹填筑路技术的运用,粉煤灰也被用作外掺剂同吹填砂一起混合填筑路基,但对此类人工复合土的力学特性研究还不够深入。为进一步提高吹填砂粉煤灰路基安全性和粉煤灰的利用效率,结合哈尔滨松花江防洪大道吹填砂粉煤灰筑路工程需要,基于三轴试验研究了不同配合比吹填砂粉煤灰复合路基土的物理力学性能,对包括最佳含水率、最大干密度、破坏强度、黏聚力、内摩擦角等变化规律进行了系统研究,确定了最佳灰砂比为1∶9,为实际吹填筑路工程提供了技术参考。
- 孟上九张华瑞王淼孙义强王淼
- 关键词：三轴试验力学特性最佳配合比
- 冻土三轴试验温度精准测控新方法被引量：2
- 2020年
- 冻土力学理论与冻土区工程建设的开展依赖于大量的室内外试验,试样温度测控是否精准决定了试验成败及可靠性。现有冻土三轴试验以低温箱或压力室温度作为试样温度,对比试验表明,低温箱及压力室温度与试样本身温度相差较大,存在空间上的不均衡性及时间上的滞后性,并将直接导致试验结果失准。针对该问题,本文研制了一套三轴试验温度精准测控方法及设备。基于低功耗蓝牙传感技术,研制了小型无线温度传感器,并配套设计完成了手机端APP,可对试验过程中土试样内部温度进行实时监测;通过三轴仪底座及压力室内有线温度测试系统,实现土试样表面温度及环境温度的实时监测;通过在压力室内设置降温室,利用水浴降温实现了土试样的快速冻结和温度稳定控制。此套方法及设备实现了冻土三轴试验试样温度的空间无盲点、时间无滞后精准测控。
- 孙义强孟上九王淼穆海龙
- 关键词：冻土三轴试验温度
- 季冻区典型土类动剪切模量阻尼比计算方法被引量：8
- 2017年
- 采用专门设计的低温共振柱仪进行试验研究,研究典型土类动剪切模量阻尼比随负温的变化规律及计算方法。提出温度影响系数的概念,并以较为符合实际的固结压力和冻结过程,完成了黏土、粉土与砂土在常温及不同负温下的动力试验,给出了这3种典型土类不同负温下初始剪切模量、剪切模量比和阻尼比的计算公式。结果表明:无论何种土类,负温对其初始剪切模量、剪切模量比和阻尼比都有重要影响,相应的温度修正系数按Boltzmann与指数函数变化,均在0℃到-6.0℃快速变化之后趋于平缓,但变化程度和修正公式中的参数均与土类有关;随温度降低,3种土类初始剪切模量增长十分显著,完全冻结黏土、粉土和砂土分别为常温土初始模量的50倍、25倍和13倍;随温度降低,3种土类参考剪应变降低十分显著,但完全冻结后3种土的动剪切模量降低程度接近;随温度下降,3种土类最大阻尼比均显著减小,完全冻结后的黏土最大阻尼比降幅最大,砂土降幅最小,粉土居中。3种典型土类负温下动剪切模量阻尼比修正公式,其反映的现象和规律与国际上近期成果定性相符。
- 孙锐于啸波袁晓铭孟上九陈卓识王淼
- 关键词：动剪切模量阻尼比
- 动荷载作用下冻土试验技术及冻土变形初步研究被引量：3
- 2016年
- 随着季冻区公路工程建设规模不断扩大,路基在冻融及车辆荷载(尤其重载)协同作用下翻浆、沉陷等灾害现象频繁出现,需要对其致灾机理进行深入研究。本文采用英国GDS冻土动静三轴仪对季冻区路基土开展了常温、-5℃及-10℃三种环境下的动变形试验研究。主要工作有:(1)针对GDS仪器在试验中出现的围压进气孔及加载杆易冻结等实际问题,提出了采用耐压密封胶及硅胶干燥剂等处置方法,保证了冻土负温试验的顺利开展;(2)开展了常温下路基土动变形试验。在相同循环作用次数条件下,存在动应力临界值。当动应力幅值超过此界限,土体残余应变逐渐增大,直至破坏;反之,则土体应变速率逐渐降低,残余应变最终趋于稳定;(3)开展了-5℃及-10℃条件下路基土动变形试验。试验表明:同一动应力幅值作用下,随土体温度降低,其残余应变减小,但即便同在负温条件下,土的应变速率及最终值也有很大差异。试验得到的新认识对季冻区公路设计及灾害防治有一定指导意义。
- 孙义强孟上九王兴隆王淼
- 关键词：路基三轴试验
- 季冻区典型土类冻胀特性试验研究被引量：12
- 2020年
- 冻胀是季冻区工程常见灾害,为了研究季冻区不同土类的冻胀特性,本文选取3种季冻土—黏土、粉质黏土和分散土,基于单向冻结封闭系统,考虑含水率、干密度和土质3个因素,采用单因素冻胀试验设计方法,给出了3种土类冻胀的特性。结果表明:随含水率的增大,3种土的冻胀率随之增大而后波动较小,粉质黏土的冻胀效应最强,黏土次之,分散土冻胀率最小;随干密度的增大,黏土和粉质黏土的冻胀率先增大后减小,分散土的冻胀率则不断增大;多数情况下,3种土类冻胀率均在冻结温度-10℃左右达到最大值。
- 荣广秋王淼王淼孟上九
- 关键词：冻胀率
- 光纤布拉格光栅在季节冻土路基应变检测中的应用被引量：8
- 2016年
- 介绍了现行光纤布拉格光栅（FBG）测试技术的应用领域、传感原理以及常用的封装方式,探索将FBG用于季节冻土路基这种隐蔽工程应变检测中的适应性。主要工作有：（1）基于FBG测试技术的植入梁方法,在传感器布设方面,根据不同测试对象提出了两种封装布设方式：浅置短距离半柔性探测杆和深置长距离半刚性探测杆两种封装布设方式;（2）针对现场测试需要,对电源、光纤传感器、数据采集及分析等整套现场测试系统进行了比较优选;（3）选择两处季节冻土路基作为埋设场地并开展为期1 a的观测。测试结果表明：FBG在-20~30℃的温差范围内保证了很高的存活率,所提出并实现的季节冻土路基应变测试系统具有较高的测试灵敏度和可靠性。该套测试系统为隐蔽工程的物理性质指标测试提供了新的技术手段。
- 孟上九张书荣程有坤汪云龙王钰孙义强
- 关键词：季节冻土
- 光纤光栅在动载作用下路基变形监测中的应用
- 提出了一套运用光纤光栅传感技术的测试系统和方法,用于监测动荷载作用下路基的变形。将光纤光栅借助于监测管载体直接埋置路基中,通过光栅采集和解调设备,实现了动荷载作用下路基变形的长期监测。论述了FBG光纤传感技术用于路基变形...
- 程有坤孟上九汪云龙林莉张书荣
- 关键词：光纤光栅动荷载路基
- 文献传递
- 车辆荷载下路基变形特性分析被引量：10
- 2018年
- 采用光纤布拉格光栅(FBG)技术监测路基动态变形,并结合数值模拟手段可以有效分析车辆荷载下路基的变形特性。本文对埋设FBG传感器的试验路段进行车辆荷载作用下路基动态加载—卸载试验,监测其动态变形响应。结合现场实测数据,通过FLAC3D软件对路基在车辆荷载下动态变形响应进行了模拟。结果表明:在1.4 t车辆荷载作用下,弹性变形均是塑性变形的8倍左右,数值模拟与现场监测获得的路基动态变形趋势一致,均以弹性变形为主、塑性变形较小;表明建模方法、参数选取及计算过程合理。在此基础上,利用经过校验的计算方法对不同车辆荷载下路基动态变形进行了多工况计算分析,分析中发现:路基弹性变形、塑性变形同车辆荷载非线性关系显著:荷载增加4倍时,弹性变形增加约4倍、塑性变形增加4倍;车辆荷载增加9倍时,弹性变形增加约11倍、塑性变形增加约13倍。因此,应对重载车辆对路基的破坏作用给予足够关注。采用现场测试与数值模拟相结合的方法,可较为高效合理地分析路基动态变形响应,为道路工程防灾减灾及安全评价提供了技术手段。
- 孟上九周健王淼程有坤孙义强
- 关键词：光纤布拉格光栅数值模拟
- 基于平行板电容传感器的季节性冻土冰锋面识别方法被引量：1
- 2021年
- 针对季节性冻土冰锋面结构非接触识别问题,在对季节性冻土结构变化规律及物理力学性质分析的基础上,提出一种基于平行板电容传感器的季节性冻土冰锋面识别方法。该方法通过模拟季节性冻土温度变化,可给出不同温度下季节性冻土电容变化规律,并基于Boltzmann函数建立了季节性冻土电容与温度变化的数学模型。不同温度下测试得出季节性冻土中电容随温度的升高而逐渐增大,最终趋于常值;温度在-4~4℃,季节性冻土的电容随温度变化速率较快;季节性冻土处于较低负温状态和完全处于正温状态时,电容基本稳定。针对冻土区、冰锋面处、融土区的试验可得出,该方法可以有效地识别和分析季节性冻土冰锋面结构及其变化规律,误差在10%以内。
- 刘添华刘添华王淼
- 关键词：平行板电容器季节性冻土
