冻融循环条件下英安岩的物理力学特性试验研究

通过模拟高寒地区自然条件,对西藏某电站坝址英安岩进行饱水条件下冻融循环试验、电镜扫描试验和单轴、三轴抗压强度试验。通过对冻融循环条件下英安岩的物理特性(质量变化、声波变化、微观裂隙发展)和力学特性的研究,发现冻融循环作用会导致岩石内部裂隙扩展和颗粒析出,且后者劣化程度明显弱于前者,但最终均趋于稳定;同时,随冻融循环次数的增加,岩石强度参数值逐渐减小、抗冻性减弱,而围压的增加却能够弱化冻融循环对英安岩的损伤。     

冻融循环条件下砂岩物理力学劣化特性的实验研究

为研究冻融循环对岩石的物理力学性质劣化影响,选取砂岩为试样进行冻融循环实验、核磁共振实验和单轴压缩声发射实验.研究结果表明:当冻融循环达到30次数时,试样外观首先发生劣化;试样的孔隙率与冻融循环次数呈正相关,而束缚流体饱和度则呈负相关;冻融循环次数的增加会使得试样单轴压缩过程中声发射事件率的变化趋势发生改变、临近破坏时...     

冻融循环下混凝土细观结构演化及力学损伤特性研究进展

周期性冻融循环会对季冻区混凝土材料的细观结构产生不可逆损伤,进而劣化其承载能力与耐久性能。混凝土的冻融破坏本质上是内部孔/裂隙等初始缺陷在周期性冻胀力的作用下发生的疲劳损伤累积。因此,开展冻融循环条件下混凝土材料细观结构损伤演化特性的研究对于评估寒区在役混凝土结构的安全性具有重要的意义。围绕冻融循环条件下混凝土细观结构演化及力学损伤特性两个核心内容,针对混凝土细观结构获取与表征技术、混凝土冻融循环室内物理试验与数值模拟方法,以及混凝土力学损伤特性与耐久性评估等方面的研究现状进行了系统的总结与分析。传统的冻融研究主要集中于宏观尺度下混凝土局部损伤演化,从细观尺度入手,研究了冻融循环下混凝土细观结构演化与力学损伤特性,有助于更加深入地了解宏观力学性能与耐久性劣化背后的冻融破坏机制与初始孔/裂隙缺陷扩展-聚并-贯通的发展规律。在此基础上,建立考虑冻融参数的细观结构演化与宏观损伤特性之间的内在联系,实现冻融环境下混凝土材料宏观物理力学特性的准确分析。为寒区工程结构服役期的损伤特性识别、稳定性与耐久性分析提供参考。     

冻融循环下土石混合体强度劣化特性研究

针对冻融作用下不同含水率土石混合体的强度劣化问题,通过直剪试验及核磁共振(NMR)测试,探究了不同冻融循环次数和含水率下土石混合体剪切强度及孔隙结构的变化特征,并揭示了其强度劣化机制.研究结果表明:试样的剪切强度参数随冻融循环次数的增加均呈现先减小后增大再减小的规律.在第3次冻融循环后出现反翘现象.根据孔隙率及孔隙...     

混凝土劣化与有害孔洞的物理关系

研究了混凝土性能劣化与冻胀损伤的关系,研究表明,混凝土性能劣化是混凝土力学性质因损伤所表现的衰减,混凝土性能劣化与冻胀损伤机理之间存在着一定的内在联系,这种联系具体反映在混凝土内部有害孔洞在冻胀过程中的发展.从物理形态的变化而言,有害孔洞尺寸与分布因冻胀而产生的改变将直接导致结构松散,而结构松散可以通过无损检测、抗压强度试验表现出来,由此结合细观孔结构试验,即可形成检测指标信号与细观孔洞结构变化之间的宏、细观对应关系,进而探讨细观孔洞结构的损伤变化对宏观性能的影响规律.最后得出结论:混凝土的宏观性能损伤与细观孔洞结构改变之间存在明显的对应关系.     

卸荷岩体力学参数劣化规律的细观损伤分析

基于细观损伤力学和卸荷岩体力学理论,以铜坑矿92号矿体连续卸荷开挖试验采场岩体力学参数为初始值,运用RFPA软件,建立岩体卸荷计算的等效数值模型,并对分步连续卸荷进行计算,研究岩体卸荷破坏过程和声发射效应,得到卸荷岩体力学参数的变化曲线以及卸荷岩体力学参数的劣化规律.研究结果表明:卸荷第19步即卸荷量为3.8 MPa时,岩体发生破坏失稳;在卸荷过程中,岩体力学参数均呈逐渐弱化的趋势,其中内摩擦角、黏聚力和弹性模量随卸荷的推进逐渐减小,最终值分别相当于初始值的54％,50％和52％;泊松比则逐渐增大,最终值相当于初始值的1.16倍.这表明卸荷效应劣化了岩体力学参数,得到的卸荷岩体力学参数劣化规律拟合曲线和方程为采动卸荷力学响应的动态分析提供了依据.     

冻融循环作用下泥岩的力学特性及损伤机理研究

为研究冻融循环作用下岩石的损伤特性及发展规律,以泥岩为例,对泥岩在不同次数冻融循环条件下进行了单轴压缩和超声波检测试验,并分析在不同冻融循环条件下泥岩的力学特性.结果表明:随着冻融循环次数的增加,试样的原生裂隙受到反复冻胀荷载的作用引起损伤,试样脆性减小、延性增大,单轴抗压强度、弹性模量以及纵波波速均减小;对各力学参数...     

冻融循环作用下黄土抗剪强度劣化试验研究

黄土地区冻融现象时常发生,这一气候现象对土体强度劣化显著,影响工程安全建设和正常使用。针对黄陵地区Q2黄土开展不同条件下的三轴剪切试验,探讨含水率、初始围压等因素对黄土抗剪强度的影响规律。结果表明:黄土土样处于相同的含水率和围压的条件下,冻融循环次数对土体内部应力值有较大的影响;土体的黏聚力随着冻融循环次数的增加不断减小,且变化幅度逐渐变小,而土体内摩擦角变化不大。获得冻融次数、含水量和黏聚力三者之间的曲线关系,得到三者之间的拟合公式。试样破坏特征显示:试验后土样的破坏形式主要为剪胀、劈裂和剪切三种类型,随冻融循环次数的增加,破坏形式从剪胀破坏过渡到劈裂破坏。     

冻融循环作用下泡沫和乳化沥青冷再生混合料损伤特性与细观机理

为了揭示冻融循环作用下泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合料的疲劳损伤规律,设计了冻融循环试验方案,基于劈裂强试验、无侧限抗压强度试验、贯入剪切试验研究冻融循环作用对泡沫/乳化沥青冷再生混合料力学性能的劣化影响,以工业CT无损检测技术为研究平台,研究冻融循环作用对泡沫/乳化沥青冷再生混合料微细观空隙级配、空隙直径的影响规律。结果表明,冻融循环作用显著降低了泡沫/乳化沥青冷再生混合料的力学性能,总体上,泡沫沥青与乳化沥青冷再生混合料表现出了基本相同的力学性能,乳化沥青比泡沫沥青冷再生混合料有更好的抗损害性能。随着冻融循环次数增加,泡沫/乳化沥青冷再生混合料的平均空隙直径和最大空隙直径增大,大空隙数目增加,小空隙比例和空隙数目减小,随着平均空隙直径增大,泡沫/乳化沥青冷再生混合料劈裂强度、贯入剪切强度均呈指数函数关系减小。冻融循环作用下,泡沫/乳化沥青冷再生混合料内部微空隙数目减少、平均空隙直径增大是其力学性能衰减的主要原因之一。     

钢筋锈蚀作用下盾构隧道结构损伤劣化性能

在长期的水土荷载和侵蚀性物质联合作用下,盾构隧道钢筋混凝土衬砌结构会经历腐蚀-损伤-劣化过程而逐渐失效,导致服役性能大幅降低。本文引入内聚力模型（CZM）及混凝土塑性损伤模型（CDP）,建立考虑钢筋混凝土间粘结滑移的盾构隧道衬砌锈蚀三维数值模型。综合考虑钢筋锈蚀引起的自身力学劣化、混凝土有效截面损失及钢筋混凝土粘结性能退化等因素,分析了围岩水土荷载和钢筋锈蚀耦合作用下衬砌结构形变、损伤演变规律和整体结构劣化特征。研究表明：1）锈蚀作用导致衬砌结构刚度降低,大大加深了衬砌结构的变形程度。锈蚀造成衬砌结构不同部位的刚度损失不同,反映了锈蚀作用下衬砌结构损伤的差异性。2）衬砌结构的围岩侧与临空侧损伤差异较大。相同锈蚀率下,衬砌受压侧受到挤压作用,限制裂缝的发展,导致受压侧损伤很小。3）在锈蚀过程中隧道衬砌结构拱顶弯矩不断减小,拱顶损伤不断加深,损伤区域逐渐扩展,截面刚度损伤最显著。4）衬砌结构自身性能不断劣化,出现内力重分布。衬砌结构的裂缝多出现在围岩侧。研究成果可为隧道衬砌结构服役性能的评估提供参考。     

Diurnal freeze/thaw cycles of the ground surface on the Tibetan Plateau

The exchange of energy and water between the lithosphere and atmosphere mainly takes place at the ground surface. Therefore, freeze/thaw condition at the ground surface is an important factor in ex- amining the interactions between the land surface and atmosphere. Based on the observation data obtained by CEOP/CAMP-Tibet, the diurnal freeze/thaw cycles of the ground surface near Naqu, central Tibetan Plateau was preliminarily analyzed. The results show that the surface layer was completely frozen for approximately one month. However, the time that the ground surface experienced diurnal freeze/thaw cycles was about 6 months. The high frequency of freeze/thaw cycles at the ground surface significantly influences water and energy exchanges between ground and atmosphere over half a year. The interaction processes between the ground and atmosphere under different soil conditions (such as complete thaw, complete freeze and diurnal freeze/thaw cycles) are issues worthy of further examina- tion.     

地基冻-融循环离心模型试验研究

在清华大学已完成的模型的模拟试验基础上 ,对地基经两个冻 -融循环进行离心模拟的重复试验 ,两个重复试验数据几乎一致表明该套寒区离心模型试验装置和测试系统是可行和可靠的 ;相同条件下有荷和无荷地基在冻 -融循环下重复试验显示 ,适当的荷载可抑制地基冻胀 ;自由冻胀量与实际相符 ;地基内温度变化情况和相应的冻胀融沉特征相同、数据相近 ,说明试验数据正确     

冻融疲劳作用下高强混凝土劣化特征点的分析

为了提供一定的高强混凝土抗冻性定量化设计评估标准,本文定义了初劣点与陡劣点,并且为了确定这些点分别提出了P值检验法、拟合曲率法;同时展开了高强混凝土的冻融试验;在试验的基础上,分析了高强混凝土的初劣点与陡劣点以及它们的规律。结果表明通过初劣点、陡劣点、最大曲率三指标能够比较全面地反映高强混凝土的抗冻性能;高强混凝土的初劣点值与陡劣点值呈线性关系。     

英安岩吸水率对沥青混合料的影响及处理方法

以英安岩吸水率为研究对象,通过吸水率试验和马歇尔试验,分析了不同吸水率条件下沥青混合料最佳油石比的差异;采用正交试验和路用性能试验,验证了改善集料吸水率对沥青混合料最佳油石比及路用性能的影响,并分析了原因。结果表明：英安岩集料吸水率越大,混合料最佳油石比越大,集料吸水率变化导致的最佳油石比差异直接影响混合料的施工性能和路用性能;添加0.1%的木质素纤维可有效改善英安岩集料吸水率变异性对混合料最佳油石比的不利影响,且其路用性能显著优于普通英安岩混合料。     

SHRIMP U-Pb zircon dating for the dacite of the Sangxiu Formation in the central segment of Tethyan Himalaya and its implications

The Tethyan Himalaya is located between the In-dus-Yarlung Zangbo suture zone to the north and HigherHimalayan crystallines to the south, paleogeographicallybelonging to the northern margin of “Greater India”. TheSangxiu Formation is used to define a series of specialstrata with rich volcanic interbeds, and is only distributedto the southeast of Yangzuoyong Co within 200 km×50 km along the eastern part of central Tethyan Hima-laya[1]. Based on overlapped relationships of strata andfos…     

基于PC机的冻干机监控系统的开发

介绍了使用计算机和PLC组成的冻干机自动控制系统,重点叙述了计算机监控软件的设计和实现,程序采用了多线程技术和自定制的串口通讯类,取得了良好的效果.     

不同固结度冻融软土动载下孔压模型试验研究

以冻结温度和融土初始固结度为影响因素,通过室内动三轴试验对地铁循环荷载作用下冻融软土的孔压发展规律进行研究.结合试验数据,建立了考虑冻结温度和融土初始固结度的影响因素的冻融土动孔压累积试验模型.研究表明,冻融作用改变土体内部颗粒联结形式和孔隙结构,导致在循环荷载作用下冻融土动孔压累积速率加快;冻结温度越低,冻融土孔压发展速率越快,且在振动后期的稳定孔压值越高;冻融土初始固结度对孔压发展有影响,初始固结度越高,孔压发展越缓慢,且稳定值越低;低温冻结和低初始固结度的耦合作用加剧了冻融土孔压的累积,使其结构进一步软化.     

冻融循环下大肠杆菌O157:H7在长春市南湖岸边水中的存活行为研究

北方地区的初春、晚秋,水体表层的夜冻昼融过程是典型特征。冻融循环过程影响水体自身理化性质,理化性质的变化对水中微生物,尤其是潜在的致病微生物的存活也会产生一定的影响。实验在室内模拟了大肠杆菌O157:H7在冻融循环条件下,在长春南湖水中的动态存活特征;并通过线性模型和Weibull模型,计算大肠杆菌O157:H7在污染水体后衰减达到最低检测限的时间(ttd);并运用多元线性回归进行相关性分析,找出影响实验菌种存活的关键因素。研究表明,南湖水的p H和氨氮与大肠杆菌O157:H7的存活相关。研究结果可为调查大肠杆菌O157:H7在湖水中的存活趋势,评估其可能带来的环境健康风险,为制定相应的环境管控措施提供科学依据。     

季节性冻融后机械压实黑土自然恢复特征

以东北典型黑土区机械压实的耕地土壤为研究对象,通过对一季冻融交替后土壤团聚体MWD、PAD0.25、土壤容重、孔隙结构以及广义土壤结构指数等指标的测定和分析,对比研究了季节性冻融对耕作区不同程度压实黑土结构的影响及其自然恢复特征。结果表明:季节性冻融能够加剧黑土风干团聚体的分散并促进水稳性团聚体的团聚、降低破其坏率,以碾压2次处理时最为显著,破坏率降低了24.57%;且两种作用均随着碾压次数的增加逐渐削弱,经冻融交替改善的土层范围也随着碾压程度的增加,逐渐上升缩减至地表。季节性冻融能够不同程度地缓解并改善典型黑土耕作区压实土壤的容重、NCP/CP以及土壤三相结构,但碾压超过8次时土壤结构无法恢复至自然无压实的状态;由于不同压实程度土体内水热运移的差异而致,土壤结构表现出不同的恢复特征,压实2次冻融后的容重、NCP/CP分别显著降低和增加了6.97%和58.79%,GSSI却相对降低了2.28%。