冻土动态参数测试研究

冻土动态参数测试研究

一、冻土动力学参数测试研究(论文文献综述)

金言[1](2021)在《高温冻土在交通荷载下动力学特性和蠕变变形研究》文中提出随着全球气温的不断上升,寒区冻土逐渐退化为高温冻土。高温冻土的温度敏感性强,力学特性不稳定,使得冻融灾害类型变得更为复杂,严重制约并影响了寒区工程建设,如中俄蒙能源和交通战略通道的建设。另近年来随着国家“一带一路”倡议、十四五规划的提出,一大批交通工程项目将要落户寒区,对高温冻土展开研究,一方面可以丰富冻土力学的研究成果,另一方面将为寒区工程建设中关于多年冻土的处理或保护提供理论支撑。本文通过低温动三轴试验研究了高温冻土的动力学特性,并分析了温度、频率、幅值三种因素对高温冻土动力学特性的影响,其次研究了高温冻土动应力-应变关系即滞回曲线的特性以及高温冻土的动蠕变特征,详细结论如下:(1)高温冻土动应变-振次曲线在不同动荷载幅值作用下呈现出稳定型、破坏型、过渡型三种。稳定型曲线的特征主要为在初始阶段应变迅速增大,进入稳定阶段后,应变增长速率接近于0,此时应变几乎保持不变;破坏型曲线在初始阶段便得到一个极高的应变增长速率,之后应变增长速率随振次逐渐衰减,直至达到破坏;过渡型曲线特征则介于前两者之间,在加载初期应变迅速增大,随着振次的增加,应变增加速率逐渐放缓,最终达到破坏,但应变增长速率要强于稳定型弱于破坏型。(2)动应力幅值为30kPa时高温冻土的动弹性模量随着振次的发展先增大后减小;动应力幅值为40kPa、50kPa时高温冻土的动弹性模量随着振次的发展保持小幅增长。(3)高温冻土的动强度随着振次基本呈现了衰减的特性。(4)动应力幅值是影响高温冻土动力学特性的主要因素,它决定了高温冻土动应变-振次曲线的形态以及动弹性模量的变化趋势;频率、温度对高温冻土的动力学特性的影响受动应力幅值的制约,影响结果较为复杂。(5)高温冻土在交通荷载作用下,滞回圈曲线受动应力幅值的影响呈现了不同的发展规律。动应力幅值为30kPa时,滞回圈随着振次由椭圆形向平行四边形发展,即高温冻土在交通荷载作用下,逐渐由粘弹塑性变为粘弹性;动应力幅值为50kPa时,滞回圈一直保持椭圆形直到达到破坏标准;动应力幅值为40kPa时,滞回圈也是随着振次由椭圆形向平行四边形过渡,但在达到破坏标准时,未形成完整的平行四边形。(6)高温冻土在长期交通荷载作用下,呈现出蠕变变形。变形受动应力幅值的影响表现衰减型蠕变和非衰减型蠕变。

姜琦[2](2021)在《季冻区列车激励土层的三维波场模拟分析》文中研究说明伴随轨道交通发展而生的一个负面效应是列车对周边环境产生振动影响。严寒时期季节性冻土场地的波速结构有别于未冻结场地,轨道交通形成的机械波在冻土覆盖场地内的传播规律有待深入揭示。现场实测受到设备能力、测点布设以及铁路运营管理的诸多限制,数值模拟是一个有力的补充研究手段。本文采用实测数据与数值模拟相结合的方法,力求揭示东北寒区轨道交通周边的季节性冻土场地波场特征,为寒区轨道交通线路规划和减振降噪技术开发提供研究基础。论文主要研究内容如下:(1)梳理冻结前后冻土的动剪切模量对比关系及温度变化规律,比较多年冻土和季节性冻土的低应变动剪切模量对温度变化的敏感程度;考虑不同试验方法,在-2°C~-20°C的温度范围内,拟合得到土的低应变动剪切模量与温度的线性关系,为季冻土场地轨道交通振动问题的数值模拟提供土体动力参数变化规律。(2)将低应变动剪切模量与温度的拟合关系引入场地数学模型,给出列车-轨道-冻土层状场地耦合振动的半解析模型,对模型进行了参数影响分析;采用滨洲铁路大庆龙凤湿地区间的振动观测数据验证了模型的可靠性。(3)基于大庆不同季节地温监测数据,设置研究区段不同气温条件下的场地负温工况;利用低应变动剪切模型与温度关系,设置各工况场地模型力学参数;模拟计算各工况季冻土场地土体振动响应,分析不同季节温度、不同车速以及不同频率的轮/轨力等条件下土层振动的传播规律。最终对列车引起的季节性冻土振动特征取得了一些新的认识。

孙益哲[3](2020)在《季节性冻土场地地震动力反应特性研究》文中进行了进一步梳理季冻区在我国的分布十分广泛,并且很多地震发生在季冻区。目前对于季冻区的场地地震反应研究大多处于定性认知的阶段,而相关研究得出的结论大部分为冻土层会削弱土体的地震动反应。实际上冻土的动力特性存在很大的地区差异,在地震作用下会有不同的地震反应。因此,本文以长春地区典型粉质粘土作为研究对象,通过对冻结状态和未冻结状态的粉质粘土进行室内静、动三轴试验从而获取不同温度状态下土体的静、动力学参数,并以此作为依据对季冻区场地地震反应进行数值模拟分析。本文主要工作和成果如下:一、详细总结了冻土动力学以及冻土场地地震反应分析的国内外研究现状,对饱和土的静、动力学特性和Seed等效转化法进行理论分析。二、对长春地区典型粉质粘土进行不同温度下的固结不排水三轴压缩试验,试验结果表明,随着温度的降低,土体内冰含量增加,土体的抗剪强度得到很大提升。土体粘聚力在温度降低时逐渐增大,在-10℃时土的粘聚力是15℃时的47倍。土体的内摩擦角随着温度的降低逐渐减小。三、在不同温度、围压条件下对土体施加相同应力幅值、频率、周期的动荷载,得到了不同试验条件下土体的动剪切模量和动阻尼比。通过对比试验结果可知,当围压保持不变时,随着温度的降低土体的动剪切模量逐渐增大,动阻尼比逐渐减小。当温度保持不变时,动剪切模量和动阻尼比会随着围压的增大而增大,但是增加的幅度均不大。四、将试验所获取的土体参数作为依据,进行季冻区场地地震反应数值模拟分析。对比分析了常温场地和有冻土层场地在地震作用下的不同反应结果,研究表明,对于长春地区典型粉质粘土场地,冻土层的存在在一定程度上削弱了场地的地震反应,但是有冻土层存在的场地在地震作用下较常温场地,地表会产生更大的水平和竖向位移,在对结构进行抗震设计时需要重视起来。

许俊豪[4](2019)在《西北寒区多年冻土场地地震动特性及桩基动力响应分析》文中研究说明我国西北地区分布着众多的多年冻土,而且随着西北经济的发展,一带一路政策的执行,交通基础建设也在逐渐加强。由于冻土的力学性质随着温度变化,极不稳定,因此交通基础建设中多采用桩基基础,具有很好的稳定性。同时西北地区也是地震多发地带,因此为了交通基础的安全性和耐久性,对冻土环境下的冻土场地和桩基体系进行地震分析具有很大的现实意义,也是对西北寒区的抗震设计提供了一定的参考。要对寒区冻土场地和桩基体系进行地震响应分析,首先应对冻土的动力特性进行研究。因此对冻结粉质亚黏土进行了动三轴试验,分析冻土的动应力应变关系、动弹性模量和阻尼比,得出动应力应变曲线符合Hardin-Drnevich双曲线模型,动弹性模量随温度升高而减小,围压对动弹性模量的影响试温度而定,动弹性模量随含水量增大先减小后增大,阻尼比随温度的升高而增大。其次建立冻土场地和非冻土场地的有限元模型,对冻土场地与非冻土场地的地震响应进行对比,分析冻土变化对地震响应的影响,得出在地震P波下,冻土会对地震响应有一定的抑制作用,在地震S波下,冻土场地的横向加速度大于未冻土场地,横向位移在地震前期大于未冻土场地,地震荷载较大时未冻土场由于强度较小,出现较大累积变形。最后对冻土-桩-承台体系进行地震响应分析,分析不同温度的冻土环境下桩基体系的应力、位移和桩土相对位移变化。在地震P波下,-6℃冻土环境时虽然桩基体系会产生较大应力,但是承台的竖向位移会较小,并且从位移增长速率来看,温度越高,位移增长速率越快。因此对于P波的抗震设计,温度在-1℃以上的冻土环境下应给予重视。在地震S波下,不同温度下桩基体系的应力和位移相差很大,-1℃桩与冻土会产生滑移现象,-6℃时承台会出现较大的横向位移。因此对于S波的抗震设计,应考虑温度的因素。

熊宏强[5](2019)在《黑龙江省冻结粉砂土动力学参数试验研究》文中提出随着我国发展战略的扩大,寒区工程建设日渐增多,面临的季冻区土体动力性能问题,严重制约了发展进程,亟待解决。目前季节性冻土的研究存在许多争议,仪器发展水平和试验技术也有限,有待深入探索。本文借助GDS动三轴试验研究负温、冻融次数、初始含水率、围压和振动频率对冻结粉砂土的动模量和阻尼比等动力学参数的影响规律,提出了初始动模量和最大阻尼比的修正系数和计算公式,给出动模量比和阻尼比的包络曲线和归一化曲线。主要工作如下:(1)通过含水率、密度、比重、颗粒分析和击实试验全面分析土样基本物理性质,得到主要的物理参数指标。(2)研究负温对粉砂土动力性能的影响,得到各类动力学参数的变化规律,提出初始动模量和最大阻尼比的温度修正系数和计算模型,给出一定温度范围内动模量比和阻尼比的包络线。结果表明,负温对初始动模量和阻尼比影响较大,对动模量比和最大阻尼比影响较小。(3)研究冻融次数对粉砂土动力性能的影响,得到各类动力学参数的变化规律,提出初始动模量和最大阻尼比的冻融次数修正系数和计算模型,给出对应冻融次数范围内动模量比和阻尼比的包络线。结果表明,冻融次数对初始动模量影响较大,对最大阻尼比影响较小,前5次冻融对动模量比和阻尼比影响明显,5次之后趋于稳定。(4)通过对不同初始含水率、围压和振动频率的粉砂土动力性能的研究,得到相关参数的影响规律和影响范围。结果表明,最优含水率对初始动模量影响较大;围压对阻尼比影响较大,对动模量比和初始动模量的影响程度不高;振动频率对动模量比影响不大,对阻尼比影响突出。给出不同条件的动模量比和阻尼比的归一化曲线和计算模型。

牛亚强[6](2018)在《冻结粉质黏土静动力学性质的试验研究与本构模拟》文中进行了进一步梳理冻土作为寒区建筑物的基础和土工构筑物的主体,不仅要承受持续恒定的静荷载作用,还会受到由列车或汽车引起的振动荷载作用。然而,冻土作为一种由固体矿物颗粒、冰晶体、未冻水及气体组成的多相结构体系,其力学性质对温度、含水率和外部营力及其历时非常敏感。因此,深入研究冻土在静、动荷载作用下的力学行为及其变化规律,对冻土工程设计、施工和运营维护具有重要的理论和现实意义。鉴于此,本论文通过开展一系列的静、动三轴试验,系统研究了冻结粉质黏土的变形特性、强度特性、动力学特性及动蠕变规律,并基于试验结果建立了冻结粉质黏土的强度准则、各向异性弹塑性本构模型及分数阶非定常动蠕变模型。本论文的主要研究内容和研究成果包括以下几部分:(1)在不同初始含水率和不同围压的条件下对-6℃的冻结青藏粉质黏土进行了一系列三轴剪切试验,分析初始含水状态对冻土变形和强度的影响规律,结果表明:当初始含水率较低时,随着围压的增大,冻结粉质黏土相继出现应变软化和应变硬化的特征;当初始含水率大于16%时,其应力-应变关系主要呈现出应变软化的特征。同时,冻结粉质黏土的初始切线模量随围压的增大逐渐呈现出抛物线形分布,且随着初始含水率的增大,初始切线模量随围压先增大后减小的趋势越为明显。此外,冻结粉质黏土的强度随围压的变化规律呈现出3种形式:当初始含水率为12.5%时,表现为非线性增大的趋势;当初始含水率为14%和16%时,强度随围压的增大表现出先增大后减小的趋势;当初始含水率增大到18%和20%时,强度随围压的增大基本保持不变。(2)对-6℃的冻结黄土在1-15 MPa的围压范围内进行了一系列三轴剪切试验,结果表明:随着围压的增大,冻结黄土的应力-应变曲线相继表现出应变软化和应变硬化特征,初始切线模量随围压的增大总体呈现出先增大后减小的趋势。此外,冻结黄土的强度随围压的增大表现出先增大后减小的趋势。(3)为了描述冻土强度随围压的非线性变化规律,根据包络线定理,在?-?平面建立了非线性莫尔强度准则,该准则可以较好地反映冻结粉质黏土和冻结黄土的强度随围压先增大后减小的非线性变化现象。(4)针对不同初始含水率下冻结粉质黏土的强度特征,引入修正有效静水压力的表达式来表示强度准则在子午面上的非线性曲线方程,结合Lade-Duncan强度准则构建了π平面的破坏形状函数g(??),并建立了复杂应力状态下能够有效反映受静水压力、初始含水率及压融影响的冻结粉质黏土的强度准则。(5)通过三轴剪切加卸载试验和各向等压加卸载试验获得了冻结粉质黏土的弹性参数。结合三轴剪切试验结果,基于弹塑性本构理论,提出考虑有效静水压力修正的屈服函数,采用非关联流动法则并提出塑性势函数。同时,考虑冻结粉质黏土初始各向异性特性和剪切加载下应力诱导的颗粒旋转,提出了等向硬化和旋转硬化的双硬化准则,以此建立了适合于冻结粉质黏土的各向异性弹塑性本构模型,并结合试验结果对模型进行了验证,结果表明,本论文建立的模型能够较好地描述冻结粉质黏土的应力-应变关系。(6)在分级加载和恒应力幅值加载两种条件下对冻结粉质黏土进行了一系列低温动三轴试验,研究冻结青藏粉质黏土动力特性的变化规律。分级加载动三轴结果表明:冻结粉质黏土的动弹性模量随动应力幅的增大非线性减小;阻尼比随动应变幅的增大呈现出先减小后增大的趋势;滞回曲线面积随动应变幅的增大呈非线性增大的趋势;相比H-D模型,采用M-D模型可以较好地模拟冻结粉质黏土骨干曲线在高动应变幅下的软化现象。恒应力幅值加载动三轴试验结果表明:冻结粉质黏土累积塑性应变随振次的变化曲线呈现出三种曲线形态:稳定型、临界型和破坏型,并获得了不同围压下冻结粉质黏土的临界动应力;此外,从试验结果中发现,冻结粉质黏土的动强度随破坏振次的增大而减小,且随着围压的增大,动强度随破坏振次增大而降低幅度逐渐减弱。(7)结合冻结粉质黏土动蠕变曲线的三阶段特征,基于分数阶微积分理论,在动蠕变模型中引入了Abel黏壶,同时考虑当动应力超过临界动应力时蠕变参数的非定常性,建立了冻结粉质黏土的分数阶非定常动蠕变模型,并对模型的有效性及合理性进行了验证,结果表明,本论文建立的动蠕变模型可以同时描述冻结粉质黏土动蠕变曲线的三个阶段,且与试验结果吻合较好。

马冬冬[7](2018)在《动静组合加载下人工冻土动态力学特性及本构模型研究》文中研究说明针对人工冻结法施工中冻土承受“预静载+动力扰动”这一动静组合受力状态,冻土在静态或准静态荷载作用下的力学特性已取得丰硕的研究成果,但冻土在动静组合加载下的应力-应变特征、强度和变形特性、破坏模式、能量耗散及本构模型等方面的研究相对较少。本文利用可同时施加轴压和围压的动静组合加载试验系统,开展了动静组合作用下人工冻土的SHPB试验,系统地分析了温度、应变率、围压等级、轴压等级及土质类型对人工冻土动力学特性的影响规律,在此基础上,建立了对应的本构模型。主要内容和研究成果如下:(1)系统地分析了不同应力状态下人工冻土的动态应力-应变曲线特征。结果表明,对于人工冻结黏土,单轴状态下-5℃时应力-应变曲线可分为压密、弹性、塑性和缓慢应变软化阶段;-15℃时可分为弹性、塑性和破坏阶段。人工冻结砂土单轴状态下,可分为弹性、塑性、缓慢应变软化和破坏阶段。人工冻结粉质黏土单轴和一维动静组合状态下,可分为压密、弹性、塑性和破坏阶段。主动围压和三维动静组合状态下,人工冻土动态应力-应变曲线均可分为弹性、塑性和破坏阶段。(2)主动围压状态下人工冻结黏土和人工冻结砂土的SHPB试验表明,动态抗压强度随主动围压的增加而增大。相同温度和应变率下,三维动静组合加载状态下人工冻结粉质黏土的动态抗压强度均高于一维状态,随着主动围压的增加,动态抗压强度和第一阶段变形模量呈对数增大,第二阶段变形模量基本呈线性增大。相对于单轴状态,一维和三维动静组合加载下人工冻结粉质黏土的动态抗压强度、第一阶段变形模量和第二阶段变形模量均有较大提升,随着轴压比的增加,三者都呈现出先增大后减小的趋势,一维和三维状态对应的峰值轴压比分别为0.7和0.8,不同轴压比下强度增长系数与第二阶段变形模量增长系数的有着相似的变化规律,轴压比对第一阶段变形模量增长系数的影响较大。(3)分析了不同应力状态下人工冻土的破坏模式。单轴状态下,-15℃人工冻结黏土、-5℃和-15℃人工冻结砂土均呈脆性破坏,-5℃人工冻结黏土呈塑性破坏,主动围压状态下呈微裂或无明显破裂;一维动静组合加载下,轴压比为0.4时人工冻结粉质黏土试样环向侧面发生剥落现象;轴压比为0.7~0.9时试样产生明显的剪切破坏模式;轴压比为1.0时试样呈粉碎状破坏。三维动静组合加载条件下,均无明显破坏。相同应力状态下,人工冻土的动态抗压强度随温度的降低呈线性增大,增长速率依次为动态单轴、三维动静组合、静态单轴。人工冻土在高应变率下的温度敏感性要强于低应变率;动态SHPB试验中,人工冻土在单轴状态下的温度敏感性强于三维动静组合加载状态;三维动静组合加载下,随着温度的降低,第一阶段变形模量和第二阶段变形模量逐渐增大,相同温度变化范围内,第一阶段变形模量的增长量要大于第二阶段变形模量。(4)温度相同时,主动围压状态下人工冻土的耗散能密度大于单轴状态。相同应力状态下,随着应变率的增加和温度的降低,冻土的耗散能密度逐渐增大。当轴压比相同时,三维加载状态下冻土的耗散能密度要大于一维状态;一维和三维加载状态下耗散能密度均随轴压比的增加呈现出先增大后减小的变化趋势,峰值耗散能密度对应的轴压比分别为0.7和0.8。随着耗散能密度的增大,平均破碎块度逐渐减小,呈现出良好的对数关系。(5)基于主动围压状态、一维动静组合加载状态、三维动静组合加载状态人工冻土的动态冲击试验结果,推导出综合考虑轴压效应、围压效应、温度效应、应变率效应及土质类型的人工冻土动态本构模型,并进行验证,结果表明:动态本构模型曲线与试验曲线具有较好的一致性,模型预测的动态峰值应力与试验结果变化趋势基本相同,该模型能够描述人工冻土在不同应力状态下的动力学特性。

陈敦,马巍,赵淑萍,穆彦虎[8](2017)在《冻土动力学研究的现状及展望》文中研究指明随着我国"一带一路"倡议发展主线的逐步开展,寒区交通运输工程必将得到广泛的建设。为确保寒区工程构筑物在动荷载作用下的长期稳定,对冻土动力学相关理论与实践问题的研究迫切地需要做出解答。冻土动力学主要研究的是动荷载作用下冻土的强度、变形和稳定性问题。通过归纳和总结,阐述了冻土动力学在动力学参数、动强度、动应力-应变关系、动蠕变特征及蠕变模型、冻土场地地震反应特性、冻土区桩基结构动力特性、列车荷载下冻土路基的动力响应等7个方面的研究进展及成果,并结合各方向的发展趋势进行了展望。

李蒙蒙,牛永红,江聪,慕青松,李振萍[9](2016)在《冻土开挖破碎方法研究现状与展望》文中研究说明通过对冻、融土强度性能的对比分析,发现冻土强度远大于融土,导致冻土开挖困难,是困扰寒区工程作业的一项技术难题.作者首先介绍了几种开挖冻土的方法,并对不同开挖法的实用性和可行性做了阐述,指出机械法开挖破碎冻土是十分重要和有效的措施.冻土开挖破碎的难易程度取决于冻土动力学性质及其与开挖机械的作用关系,本文对冻土动力学方面的研究做了简要概述,旨在指出影响冻土动力学性质的主要因素及其破坏损伤特征,为冻土开挖方式优化、改进开挖机械性能提供参考.最后结合以往的冻土切削和冲击试验,对进一步开展冻土开挖和开挖机械优化研究提出了几点建议,希望对改良寒区工程施工技术、提高作业效率起到指引作用.

肖东辉,马巍,赵淑萍,张泽,蔡聪[10](2015)在《冻土动力学参数研究的成果综述与展望》文中研究说明通过对前人的试验成果进行整理,得到冻土动力学参数随温度、频率、应变幅、含水量和围压等因素的整体变化规律.整体上看,冻土的动弹性模量和动剪切模量随温度的降低而增大、随荷载振动频率的增加而增大、随动应变幅的增加而减小、随含水量的增加先增大后减小、随围压的增加而增大;冻土的泊松比随温度的降低而增大;冻土的阻尼比随温度的降低而减小,随频率、应变幅、含水量、围压的变化规律性不强.通过对试验条件和数值模拟时的实际工况对比分析,给出如下建议:动弹性模量和动剪切模量的预估适合用两段式线性模型,-5℃可以作为两段式的分界点;列车荷载作用下冻土的动力响应属于小应变幅的振动,冻土动力学参数应选择波速法的试验结果.

二、冻土动力学参数测试研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、冻土动力学参数测试研究(论文提纲范文)

(1)高温冻土在交通荷载下动力学特性和蠕变变形研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冻土强度与变形特性国内外研究现状
        1.2.2 高温冻土国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 技术路线
第二章 高温冻土的基本物理力学性质试验
    2.1 高温冻土的基本物理性质试验
        2.1.1 土的颗粒级配
        2.1.2 界限含水率试验
        2.1.3 土粒比重
    2.2 高温冻土的基本力学性质试验
    2.3 本章小结
第三章 交通荷载作用下高温冻土动力学特性研究
    3.1 引言
    3.2 车辆交通荷载的模拟
        3.2.1 频率的模拟
        3.2.2 交通荷载幅值的模拟
    3.3 低温动三轴试验方案
        3.3.1 试验所用仪器
        3.3.2 试样制备
        3.3.3 试验方案的确定
    3.4 高温冻土动应变-振次曲线特征
        3.4.1 动应变特征
        3.4.2 动应变速率特性
    3.5 动弹性模量特征
    3.6 动强度特征
    3.7 本章小结
第四章 高温冻土动力学特性影响因素研究
    4.1 引言
    4.2 动应力幅值对高温冻土动力学特性的影响
        4.2.1 动应力幅值对动应变-振次曲线的影响分析
        4.2.2 动荷载幅值对动弹性模量的影响分析
    4.3 荷载频率对高温冻土动力学特性的影响
        4.3.1 加载频率对动应变-振次曲线的影响
        4.3.2 加载频率对高温冻土动弹性模量的影响
        4.3.3 频率对高温冻土动强度的影响
    4.4 温度对高温冻土动力学特性的影响
        4.4.1 温度对高温冻土动应变的影响规律
        4.4.2 温度对动弹性模量的影响
        4.4.3 温度对动强度的影响
    4.5 本章小结
第五章 高温冻土应力-应变滞回圈形态特征研究
    5.1 引言
    5.2 滞回圈的形态特征及演变规律
        5.2.1 破坏型滞回圈的形态特征及演变规律
        5.2.2 稳定型滞回圈的形态及演变规律
        5.2.3 过渡型滞回圈的形态及演变规律
    5.3 不同类型滞回圈的演变规律对比
        5.3.1 滞回圈的形态演化规律
        5.3.2 滞回圈的疏密演化
    5.4 从宏观滞回圈特征分析高温冻土在动载作用下的细观结构变化
    5.5 滞回圈影响因素分析
        5.5.1 动应力幅值的影响
        5.5.2 温度的影响
        5.5.3 频率的影响
        5.5.4 影响因素总结
    5.6 本章小结
第六章 交通荷载作用下高温冻土动蠕变特性研究
    6.1 试验方法
    6.2 试验结果
    6.3 本章小结
结论与展望
    1 结论
    2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果
作者简介

(2)季冻区列车激励土层的三维波场模拟分析(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 现场实测研究成果
        1.2.2 数值模拟研究成果
    1.3 存在的问题
    1.4 本文研究内容和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第2章 冻土低应变动力特性的负温变化规律拟合
    2.1 引言
    2.2 冻土动力特性影响因素
    2.3 冻土动剪切模量随负温变化规律
        2.3.1 低温动三轴试验
        2.3.2 超声波试验
        2.3.3 共振柱试验
    2.4 本章小结
第3章 列车-轨道-季冻土场地耦合振动半解析模型
    3.1 引言
    3.2 数学建模
        3.2.1 列车-轨道-季冻场地耦合动力模型
        3.2.2 轨道竖向振动模型
        3.2.3 季节性冻土场地的三维振动模型
        3.2.4 列车、轨道和场地模型的耦合
        3.2.5 模型参数影响因素分析
    3.3 模型验证
        3.3.1 现场实测数据
        3.3.2 模型可靠性分析
        3.3.3 谐波不平顺激励地表振动模式
    3.4 本章小结
第4章 冬季地层的振动传播规律
    4.1 引言
    4.2 地层参数确定
    4.3 地表加速度
        4.3.1 时程
        4.3.2 功率谱
    4.4 地表以下土体的位移
        4.4.1 轮/轨谐波不平顺条件下的地层位移幅值
        4.4.2 轮/轨随机不平顺条件下的地层位移幅值
        4.4.3 车速对地层振动的影响
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士期间发表的论文和参与的项目

(3)季节性冻土场地地震动力反应特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 土的静、动力学特性及Seed等效转化法理论分析
    2.1 土的静、动力学特性
        2.1.1 土的静力学特性
        2.1.2 土的动力学特性
    2.2 Seed等效转化法
    2.3 本章小结
第3章 不同温度下长春地区粉质粘土常规三轴压缩试验
    3.1 概述
    3.2 试验仪器简介
        3.2.1 仪器组成部分
        3.2.2 仪器主要功能
        3.2.3 仪器主要技术参数
    3.3 试样制备
    3.4 试验原理
    3.5 试验方案
        3.5.1 冻结时间
    3.6 试验步骤
        3.6.1 土样饱和
        3.6.2 安装土样
        3.6.3 安装压力室
        3.6.4 传感器读数清零
        3.6.5 软件操作
    3.7 试验结果及分析
        3.7.1 土的抗剪强度理论
        3.7.2 强度参数确定
        3.7.3 试验结果分析
    3.8 本章小结
第4章 长春地区粉质粘土动力特性试验
    4.1 概述
    4.2 试样制备
    4.3 试验原理
    4.4 试验方案以及参数的选取
        4.4.1 试验方案
        4.4.2 试验参数的选取
    4.5 试验步骤
    4.6 试验结果及分析
        4.6.1 土的动弹性模量和阻尼比
        4.6.2 试验结果分析
    4.7 本章小结
第5章 FLAC3D数值模拟初探
    5.1 FLAC3D软件简介及应用
        5.1.1 FLAC3D简介
        5.1.2 FLAC3D的应用
    5.2 FLAC3D在地震工程中的应用
    5.3 FLAC3D本构模型的选择
    5.4 FLAC3D阻尼形式的选择
    5.5 基于FLAC3D的数值模拟方案
    5.6 地震场地模型建立
        5.6.1 数值模拟基本假定
        5.6.2 模型建立与网格的划分
        5.6.3 参数及边界条件确定
    5.7 不同场地下地震数值模拟结果及分析
    5.8 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
研究生期间发表的学术论文
致谢

(4)西北寒区多年冻土场地地震动特性及桩基动力响应分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究发展现状
        1.2.1 冻土的动力学研究现状
        1.2.2 桩-土-结构相互作用研究现状
    1.3 本文主要研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 冻结粉质亚黏土动力学参数试验研究
    2.1 引言
        2.1.1 冻土的分类
    2.2 冻土动三轴试验
        2.2.1 试验方案
        2.2.2 试样制备及试验方法
    2.3 冻土动应力应变研究
        2.3.1 温度对H-D双曲线模型参数的影响
        2.3.2 围压对H-D双曲线模型参数的影响
        2.3.3 含水量对H-D双曲线模型参数的影响
    2.4 冻土动弹性模量研究
        2.4.1 温度对动弹性模量的影响
        2.4.2 围压对动弹性模量的影响
        2.4.3 含水量对动弹性模量的影响
    2.5 冻土阻尼比研究
    2.6 本章小结
第三章 地震工程的数值模拟研究方法
    3.1 前言
    3.2 数值模拟法的分析模型
        3.2.1 动力Winkler地基梁模型
        3.2.2 集中参数模型(Penzien模型)
        3.2.3 有限元模型
    3.3 数值模拟法有限元模型的人工边界
        3.3.1 无限元边界
        3.3.2 透射边界
        3.3.3 粘性边界
        3.3.4 粘弹性边界
    3.4 数值模拟法的地震动输入
        3.4.1 基于拟静力法的地震波动输入
        3.4.2 基于时程分析法的地震波动输入
        3.4.3 基于粘弹性边界的地震动输入
    3.5 本章小结
第四章 冻土场地的地震分析
    4.1 引言
    4.2 冻土场地有限元模型建立
        4.2.1 材料模型
        4.2.2 几何数据及材料参数
        4.2.3 地震波的选取
        4.2.4 网格尺寸的划分
    4.3 冻土场地地震响应性状分析
        4.3.1 P波下冻土场地的地震响应
        4.3.1.1 竖向应力分析
        4.3.1.2 竖向加速度分析
        4.3.1.3 竖向位移分析
        4.3.2 S波下冻土场地的地震响应
        4.3.2.1 横向应力分析
        4.3.2.2 横向加速度分析
        4.3.2.3 横向位移分析
    4.4 本章小结
第五章 冻土-桩-承台的地震反应分析
    5.1 引言
    5.2 桩基的震害
    5.3 冻土-桩-承台有限元模型建立
        5.3.1 有限元几何模型和材料参数
        5.3.2 冻土-桩接触条件设置
    5.4 冻土-桩-承台体系的地震分析
        5.4.1 P波输入的地震响应
        5.4.1.1 不同温度下冻土-桩-承台体系的竖向应力分析
        5.4.1.2 不同温度下冻土-桩接触分析
        5.4.1.3 不同温度下承台的竖向位移时程
        5.4.2 S波输入的地震响应
        5.4.2.1 不同温度下冻土-桩-承台体系的横向应力
        5.4.2.2 不同温度下冻土-桩相对横向位移
        5.4.2.3 不同温度下桩的水平剪力
        5.4.2.4 不同温度下承台的横向位移时程
    5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(5)黑龙江省冻结粉砂土动力学参数试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 常规土研究现状
    1.3 冻土研究现状
        1.3.1 青藏地区冻土研究成果
        1.3.2 哈尔滨地区冻土研究成果
        1.3.3 其他地区冻土研究成果
        1.3.4 冻土研究成果分析
    1.4 存在的问题
    1.5 本文研究内容和技术路线
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 技术路线
第2章 土样物理性质试验
    2.1 引言
    2.2 含水率试验
    2.3 密度试验
    2.4 比重试验
    2.5 颗粒分析试验
    2.6 击实试验
    2.7 小结
第3章 负温对冻结粉砂土动力性能的影响
    3.1 引言
    3.2 试验设备
        3.2.1 GDS动三轴仪
        3.2.2 基本原理
    3.3 试验方案
        3.3.1 试样制备
        3.3.2 试验步骤
        3.3.3 试验土样
        3.3.4 参数计算
    3.4 负温对冻结粉砂土动力性能的影响
        3.4.1 试验工况
        3.4.2 试验滞回曲线发展过程
        3.4.3 试验结果
        3.4.4 动力参数
    3.5 温度修正系数
    3.6 温度包络曲线
    3.7 小结
第4章 冻融次数对冻结粉砂土动力性能的影响
    4.1 引言
    4.2 试验工况
    4.3 试验结果
        4.3.1 动应力
        4.3.2 动模量
        4.3.3 动模量倒数
        4.3.4 阻尼比
    4.4 动力参数
        4.4.1 动模量比
        4.4.2 阻尼比
    4.5 冻融次数修正系数
        4.5.1 初始动模量
        4.5.2 最大阻尼比
    4.6 冻融次数包络曲线
        4.6.1 动模量比
        4.6.2 阻尼比
    4.7 小结
第5章 其他因素对冻结粉砂土动力性能的影响
    5.1 引言
    5.2 初始含水率对冻结粉砂土动力性能的影响
        5.2.1 试验工况
        5.2.2 试验结果
        5.2.3 动力参数
        5.2.4 动模量比和阻尼比归一化模型
    5.3 围压对冻结粉砂土动力性能的影响
        5.3.1 试验工况
        5.3.2 试验结果
        5.3.3 动力参数
        5.3.4 动模量比和阻尼比归一化模型
    5.4 振动频率对冻结粉砂土动力性能的影响
        5.4.1 试验工况
        5.4.2 试验结果
        5.4.3 动力参数
        5.4.4 动模量比和阻尼比归一化模型
    5.5 小结
第6章 结论与展望
    6.1 本文工作成果
    6.2 创新点
    6.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士期间发表的论文和参与的项目

(6)冻结粉质黏土静动力学性质的试验研究与本构模拟(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冻土的变形特性研究
        1.2.2 冻土的强度特性研究
        1.2.3 冻土的本构模型研究
        1.2.4 冻土的动力特性研究
        1.2.5 冻土的动蠕变模型研究
    1.3 论文的研究内容和技术路线
        1.3.1 论文的研究内容
        1.3.2 论文的技术路线
    1.4 论文的创新点
2 静三轴条件下冻土的变形和强度特性
    2.1 引言
    2.2 试验材料及试验方法
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 试样制备
        2.2.3 试验条件
        2.2.4 试验方法
    2.3 冻结粉质黏土变形和强度特性
        2.3.1 冻结粉质黏土的变形规律
        2.3.2 冻结粉质黏土的强度特性
    2.4 冻结黄土的变形和强度特性
        2.4.1 冻结黄土的变形规律
        2.4.2 冻结黄土的强度特性
    2.5 本章小结
3 考虑初始含水率影响的冻结粉质黏土强度准则
    3.1 引言
    3.2 复杂应力状态下冻结粉质黏土的强度准则
        3.2.1 土的强度理论
        3.2.2 冻结粉质黏土的强度特征
        3.2.3 有效静水压力修正
        3.2.4 子午面临界强度线
        3.2.5 π 平面破坏函数
        3.2.6 主应力空间强度准则
    3.3 本章小结
4 冻结粉质黏土的弹塑性本构模型
    4.1 引言
    4.2 弹塑性本构理论基础
    4.3 冻结粉质黏土的弹塑性本构模型
        4.3.1 弹性变形规律
        4.3.2 冻结粉质黏土塑性变形机理
        4.3.3 冻结粉质黏土增量型本构关系
    4.4 模型参数确定及模型验证
        4.4.1 模型参数的确定与分析
        4.4.2 模型验证及分析
    4.5 本章小结
5 循环荷载作用下冻结粉质黏土的动力特性
    5.1 引言
    5.2 低温动三轴试验概况
        5.2.1 试验材料及设备
        5.2.2 试验加载方式
    5.3 分级循环加载试验结果分析
        5.3.1 冻结粉质黏土的滞回曲线
        5.3.2 冻结粉质黏土的动应变特性
        5.3.3 冻结粉质黏土的动应力-动应变关系
        5.3.4 冻结粉质黏土的动弹性模量
        5.3.5 冻结粉质黏土的阻尼比
    5.4 恒应力幅值循环加载试验结果分析
        5.4.1 冻结粉质黏土的累积塑性变形
        5.4.2 动应力-动应变滞回曲线演化规律
        5.4.3 冻结粉质黏土的动强度
    5.5 本章小结
6 长期循环荷载作用下冻结粉质黏土的分数阶动蠕变模型
    6.1 引言
    6.2 分数阶微积分基本理论
    6.3 冻结粉质黏土的分数阶动蠕变模型
        6.3.1 分数阶Maxwell力学元件
        6.3.2 非定常黏塑性元件
        6.3.3 冻结粉质黏土的分数阶动蠕变模型
    6.4 模型验证
        6.4.1 模型参数
        6.4.2 模型验证
        6.4.3 模型讨论
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 需进一步研究之处
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(7)动静组合加载下人工冻土动态力学特性及本构模型研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外冻土力学研究历程回顾
        1.2.2 冻土爆破研究现状
        1.2.3 单轴状态冻土物理力学性质
        1.2.4 围压状态冻土物理力学性质
        1.2.5 冻土本构模型
        1.2.6 动静组合加载下岩石动力学特性
        1.2.7 进一步研究方向
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 动静组合加载下不同围压等级人工冻土SHPB试验与分析
    2.1 引言
    2.2 人工冻土基本物理力学性质及试验仪器
        2.2.1 土样基本物理性质
        2.2.2 静态力学测试系统及强度计算方法
        2.2.3 动静组合加载SHPB试验装置及动态数据处理
        2.2.4 人工冻土静态试验结果
    2.3 动静组合加载下围压等级对人工冻土动态物理力学性能的影响
        2.3.1 动静组合加载下不同围压SHPB试验方案
        2.3.2 不同应力状态人工冻土动态应力-应变曲线分析
        2.3.3 围压等级对人工冻土动态强度和变形特性的影响
        2.3.4 单轴与动静组合加载下人工冻土的破坏模式
        2.3.5 人工冻土动黏聚力与内摩擦角
    2.4 本章小结
3 动静组合加载下不同轴压人工冻土动力学特性研究
    3.1 引言
    3.2 动静组合加载下轴压比对人工冻土动态物理力学性能的影响
        3.2.1 一维和三维动静组合加载下不同轴压比试验方案
        3.2.2 轴压比对人工冻土动态应力-应变曲线的影响
        3.2.3 不同轴压比人工冻土动态强度和变形特性分析
        3.2.4 一维和三维动静组合加载下人工冻土破坏模式
    3.3 人工冻土的应变率效应
    3.4 本章小结
4 不同温度人工冻土静动态强度和变形特性分析
    4.1 引言
    4.2 不同温度人工冻土静动态试验方案
    4.3 不同温度人工冻土静动态应力-应变曲线分析
        4.3.1 温度对人工冻土静态应力-应变曲线的影响
        4.3.2 温度对人工冻土动态应力-应变曲线的影响
    4.4 不同温度人工冻土静动态强度和变形特性
    4.5 不同温度人工冻土的破坏模式
    4.6 本章小结
5 人工冻土SHPB能量耗散与破碎特征
    5.1 引言
    5.2 人工冻土SHPB能量耗散计算方法及构成
        5.2.1 常规SHPB试验能量耗散计算方法
        5.2.2 动静组合加载下人工冻土SHPB能量耗散计算方法
        5.2.3 人工冻土SHPB能量耗散构成
    5.3 人工冻土SHPB能量耗散结果与分析
        5.3.1 人工冻土SHPB能量时程曲线分析
        5.3.2 不同应力状态人工冻土SHPB能耗分析
        5.3.3 温度和应变率对人工冻土SHPB能耗的影响
        5.3.4 轴压比对人工冻土SHPB能量耗散的影响
    5.4 人工冻土冲击破碎特征
    5.5 本章小结
6 动静组合加载下人工冻土动态本构模型
    6.1 引言
    6.2 单轴状态下冻土动态本构模型
        6.2.1 Johnson-Cook本构模型
        6.2.2 HJC本构模型
        6.2.3 朱-王-唐本构模型
    6.3 动静组合加载人工冻结黏土动态本构模型
        6.3.1 人工冻结黏土动态本构模型推导过程
        6.3.2 人工冻结黏土动态本构模型参数确定
        6.3.3 人工冻结黏土动态本构模型验证
    6.4 动静组合加载人工冻结砂土动态本构模型
        6.4.1 人工冻结砂土动态本构模型推导过程
        6.4.2 人工冻结砂土动态本构模型参数确定
        6.4.3 人工冻结砂土动态本构模型验证
    6.5 动静组合加载人工冻结粉质黏土动态本构模型
        6.5.1 人工冻结粉质黏土动态本构模型推导过程
        6.5.2 人工冻结粉质黏土动态本构模型参数确定
        6.5.3 人工冻结粉质黏土动态本构模型验证
    6.6 本章小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(8)冻土动力学研究的现状及展望(论文提纲范文)

0 引言
1 冻土的动力学参数
    1.1 动力学参数测试方法
    1.2 动模量
    1.3 阻尼比
2 冻土的动强度
3 冻土的动应力-应变关系
4 冻土的动蠕变
    4.1 动蠕变破坏特征及动蠕变强度
    4.2 动蠕变模型
5 冻土场地地震反应特性
6 冻土区桩基结构动力特性
7 列车荷载下冻土路基的动力响应
8 其他方面
9 展望

(9)冻土开挖破碎方法研究现状与展望(论文提纲范文)

1 冻土与融土的性质差异
2 冻土开挖方法
    2.1 冻土的热融开挖法
        2.1.1 焖火烘烤法
        2.1.2 循环针法
        (1)蒸汽循环针法
        (2) 热水循环法
        2.1.3 电热法
    2.2 爆破法开挖
    2.3 机械开法挖
3 冻土动力学研究现状
4 冻土切削性能的研究
5 冻土冲击性能的研究现状
6 结论与展望

(10)冻土动力学参数研究的成果综述与展望(论文提纲范文)

0 引言
1冻土动力学参数试验和计算方法
2冻土动力学参数的国内研究成果
    2. 1温度对冻土动力学参数的影响
        2. 1. 1 温度对冻土动模量的影响
        2. 1. 2温度对冻土泊松比的影响
        2. 1. 3温度对冻土阻尼比的影响
    2. 2频率对冻土动力学参数的影响
        2. 2. 1频率对冻土动模量的影响
        2. 2. 2频率对冻土阻尼比的影响
    2. 3冻土动力学参数随应变幅的变化
        2. 3. 1冻土动模量随应变幅的变化
        2. 3. 2冻土阻尼比随应变幅的变化
    2. 4含水量对冻土动力学参数的影响
        2. 4. 1含水量对冻土动模量的影响
        2. 4. 2含水量对冻土泊松比的影响
        2. 4. 3含水量对冻土阻尼比的影响
    2. 5围压对冻土动力学参数的影响
3冻土动力学参数的选取和评价
    3. 1冻土动力学参数的选取
    3. 2冻土动力学参数的评价
    3. 3冻土动力学参数的选取建议
4结论
5展望

四、冻土动力学参数测试研究(论文参考文献)

  • [1]高温冻土在交通荷载下动力学特性和蠕变变形研究[D]. 金言. 内蒙古工业大学, 2021(01)
  • [2]季冻区列车激励土层的三维波场模拟分析[D]. 姜琦. 黑龙江大学, 2021(09)
  • [3]季节性冻土场地地震动力反应特性研究[D]. 孙益哲. 吉林建筑大学, 2020(04)
  • [4]西北寒区多年冻土场地地震动特性及桩基动力响应分析[D]. 许俊豪. 华南理工大学, 2019(01)
  • [5]黑龙江省冻结粉砂土动力学参数试验研究[D]. 熊宏强. 黑龙江大学, 2019(02)
  • [6]冻结粉质黏土静动力学性质的试验研究与本构模拟[D]. 牛亚强. 兰州交通大学, 2018(03)
  • [7]动静组合加载下人工冻土动态力学特性及本构模型研究[D]. 马冬冬. 安徽理工大学, 2018(12)
  • [8]冻土动力学研究的现状及展望[J]. 陈敦,马巍,赵淑萍,穆彦虎. 冰川冻土, 2017(04)
  • [9]冻土开挖破碎方法研究现状与展望[J]. 李蒙蒙,牛永红,江聪,慕青松,李振萍. 力学与实践, 2016(02)
  • [10]冻土动力学参数研究的成果综述与展望[J]. 肖东辉,马巍,赵淑萍,张泽,蔡聪. 冰川冻土, 2015(06)

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冻土动态参数测试研究
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