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寒区工程与冻融力学

从环境与生态、减灾防灾与中国 2 1世纪寒区建设实际和全球气候变化等方面进行论述 ,指出 :寒区工程学研究对象广泛 ,涉及低温环境 (0℃以下 )和冻融变化对工程建设影响的问题都属于它的研究范围 ;多年冻土向季节性冻土转化 ,冻融变化的交替作用将引发泥石流、滑塌、滑坡、冰锥等一系列灾害 ,给寒区工程和生态系统造成破坏 ;另外 ,由于人类工程活动对环境的反作用 ,也不同程度地加剧了滑塌、滑坡、地震、泥石流等灾害的发生 ;中国西部  (本文共6页) 阅读全文>>

中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)
中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)

高海拔寒区隧道冻胀机理及其保温技术研究

本文紧密结合高海拔寒区隧道工程建设中岩石冻融破坏及防寒保温领域的国际前沿科学问题,以建设西藏“扎墨”公路(连接中国唯一不通公路的县:墨脱县)的控制性工程——嘎隆拉隧道工程为依托。紧紧围绕“寒区隧道围岩冻胀破坏机理及其防寒保温技术”这一主题,以“通风条件下寒区隧道温度-渗流-应力-损伤(THMD)耦合机理”为理论基础,通过室内试验、理论分析、数值模拟以及现场监测等方法,对涉及该课题的相关理论模型和应用技术进行了全方位、多角度的研究,建立了高海拔寒区隧道冻胀力作用下隧道的结构稳定性评价方法和合理防寒保温措施。这些研究成果一方面深化了寒区隧道围岩冻胀机理的理论基础,填补了寒区隧道在通风条件下围岩THMD耦合理论的空白;另一方面,为寒区隧道支护结构的优化和合理防寒保温措施的建立做了开拓性的工作,取得了一系列的成果,具体来讲,主要包括以下几个方面:(1)建立了适用于低温相变岩体的温度-渗流耦合控制方程,提出了计算低温相变岩土类材料导热系数...  (本文共231页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

冻融作用下花岗岩的细观损伤机理及演化规律

我国是受寒区冻融作用影响最大的国家之一。在气候条件造成的温差作用下,岩体面临着冻结和融解的循环过程。在这个循环过程中,水的相变和成岩颗粒之间的各向异性都会造成岩石微结构的损伤,进而降低岩体的承载能力,直至岩石破坏,从而影响岩体工程的稳定性。因此,研究冻融条件下岩石的细观损伤演化规律,对于有效防治寒区岩体工程灾害具有重要的现实意义。本文选取黑龙江某露天矿不同粒径的花岗岩为试样,进行冻融力学实验,并采用核磁共振技术对冻融前后岩样的横向弛豫T2分布、孔隙度和核磁共振孔隙成像等进行检测,结合损伤理论对岩石的劣化机理及损伤演化规律进行了研究。主要研究工作如下:(1)阐述了寒区岩石受到冻融影响的过程及由此形成的特殊地质地貌现象,以冻融侵蚀程度差异为基础将我国国土进行了冻融区域的划分,并对冻融作用的主要影响因素进行了分析。同时,按照冻融破坏的形成特点对寒区典型灾害进行了分类。(2)选取6组粗粒花岗岩试样,进行冻融力学实验,分析了冻融过程中岩石...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)
中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)

寒区岩体低温、冻融损伤力学特性及多场耦合研究

我国是寒区面积分布最多的国家之一,永久性冻土和季节性冻土面积约占全国陆地总面积的75%。随着我国在寒区建设工程日益增多,出现了大量的冻岩问题,而至今人们对冻岩问题研究非常不足。本论文针对寒区日益增长的工程需要,将寒区冻岩问题作为一门新的研究方向单独提出来。围绕冻岩问题,论文以实验研究为基础,采用理论分析和数值计算相结合的方法,系统地研究岩石在低温、冻融循环条件下的力学、热学特性,并根据实验结果建立岩石的宏观冻融损伤本构关系,最终以寒区实际大型岩体工程——青藏铁路昆仑山隧道为背景,建立相应的温度-渗流、温度-渗流-应力多场耦合数学模型,采用有限元方法,进行寒区冻岩工程实例计算分析。概况来讲,本论文的主要研究内容如下:从工程现场取两种典型岩石(红砂岩和页岩),加工成标准试件(φ50mm×100mm),进行常温(20℃)及不同冻结温度和不同含水状态(完全饱和和干燥)下单轴压缩实验和三轴压缩试验。单轴压缩试验的冻结温度分别为0℃,-5℃...  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安科技大学
西安科技大学

岩石冻融力学实验及水热力耦合分析

针对寒区日益增长的工程需要,围绕冻结岩石问题,以冻融力学实验为基础,系统研究岩石在冻融循环条件下的损伤力学特性;以寒区大型岩体隧道工程为背景,研究相应的多场耦合数学模型,进行冻融环境下隧道围岩温度场及应力场数值分析。从工程现场选取红砂岩和页岩两种典型岩石,加工成标准试件,对两种岩石进行了开放饱水状态下冻融循环试验,设定一次冻融循环温度变化范围为-20℃~+20℃。提出了红砂岩和页岩的两种冻融损伤劣化模式为片落模式和裂纹模式,分析了两种岩石的冻融损伤劣化及冻融破坏行为;对不同含水状态(干燥和完全饱和)和经历不同冻融次数(0,5,10,20,40,60,100次)后的岩样进行单轴压缩试验,记录了岩石冻融循环后的变形、强度变化规律,分析了这两种岩石的冻融耐久性。结果表明:红砂岩的抗压强度及弹性模量均随冻融循环次数的增加而降低,而页岩在最初20次冻融循环内强度及弹性模量有所下降,在20~100次冻融循环后,逐渐趋于稳定;岩石经历冻融循环...  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>

《汽车工业研究》2018年12期
汽车工业研究

汽车寒区试验场基础技术研究

寒区试验场是车辆进行匹配标定及验证各系统耐低温和冰雪气候能力的重要场所,本文整理并着重分析介绍了几个国外知名寒区试验...  (本文共7页) 阅读全文>>

《农业与技术》2014年09期
农业与技术

车辆寒区条件下的使用

本文简要的分析了寒区条件下车辆使用过程中出现的启动困...  (本文共1页) 阅读全文>>