不同冻结温度下人工冻土热力学性质及蠕变特性试验研究

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1、分类号：单位代码：工夂论文题目：不同冻结温度下人工冻土热力学性质及蠕变特性试验研究作者姓名：方蕾蕾专业名称：土木工程导师姓名：袁文华副教授完成时间：二—五年六月中图分类号：论文编号：学科分类号：密级：公“开安徽理工大学硕士学位论文不同冻结温度下人工冻土热力学性质及蠕变特性试验研究作者姓名：方蕾蕾专业名称：土木工程研究方向：人工冻土导师姓名：袁文华副教授导师单位：安徽理工大学土木建筑学院答辩委员会主席：高级工禾呈师论文答辩日期：年月日安徽理工大学研究生院年月曰ADissertationinStructuralEngineeringExperimentalStudyonT

2、hermodynamicPropertiesandCreepPropertyofArtificalFrozenSoilunderDifferentFreezingTemperatureCandidate:FangLeiLeiSupervisor:YuanWenHuaCivilEngineeringandArchitectureSchoolAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168,ShungengRoad,Huainan,232001,P.R.CHINA独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得

3、的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均巳在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：曰期：糾年」月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机抅送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数

4、据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授杈书）学位论文作者签名：签字曰期：年月曰导师签名：签字曰期：月较曰摘要摘要随着人工冻结法正被多领域广泛地应用。对于通过人工冻结法形成的冻黏土的研究就成为了工程应用中不可缺少的一部分。本文正是考虑到人工冻结法在工程实际应用中的重要性，以试验研究为主，通过现场取样后再加工成试验所需的试验试样，对人工冻黏土的热力学性质以及蠕变特性做出了试验研究，希望能够为实际工程应用提供理论依据和技术帮助。依据本课题的研究要求，对人工冻黏土试样先进行热物理性质指标的试验；再在安徽理工大学自行

5、研制的型单轴试验机以及型三轴试验机对人工冻黏土进行了力学指标的试验试验，即单轴压缩抗压强度试验和三轴剪切抗剪强度试验。基于单轴抗压强度试验，得到了人工冻黏土的极限抗压强度、弹性模量情况、泊松比情况和应力应变关系等力学特性。冻结温度一定时，人工冻黏土的三轴抗剪强度随着围压的增大而呈明显的线性增大趋势；通过等时应力应变关系曲线可知，当偏应力水平较低时，人工冻黏土的应力应变关系呈直线型，当偏应力水平较高时，呈曲线型。并建立修正的剑桥模型来作为人工冻黏土的应变硬化性弹塑性模型。通过人工冻黏土的单、三轴蠕变试验研究可以得知：单轴蠕变曲线和三轴蠕变曲线基本相似，这标志了对于人工冻

6、黏土蠕变特性的研究正由简单应力状态向复杂应力状态过渡。在较低的恒力作用下，人工冻黏土的蠕变变形表现为减速蠕变和稳定蠕变两个阶段的特征。根据对人工冻黏土的单轴压缩蠕变试验结果的分析，并结合维亚洛夫推荐的幂函数方程，建立起人工冻黏土在简单应力条件下的应力、应变、温度以及时间相互作用的本构方程。根据人工冻黏土在三轴蠕变试验结果分析，平均蠕变变形速率随着围压的增大而不断减小，但随着偏应力的增大而不断增大。图表参关键词：人工冻黏土；热力学性质；抗压强度；本构方程；蠕变试验分类号：摘要，，，，■，，，，，摘要，，0录目录摘插图清单插表清单職问题的提出国内外研究现状本文的研究内容和

7、研究方法研究内容研究方法人工冻黏土热物理试验冻黏土试样制备冻黏土的物理参数试验冻黏土的热物理参数试验比热试验试验导热系数试验冻结温度试验冻胀率、冻胀力试验试验人工冻黏土单轴压缩强度试验研究单轴压缩强度研究单轴压缩强度试验试验结果分析单轴压缩强度与物理参数的关系干密度同抗压强度的关系含水量同抗压强度的关系弹性模量及泊松比的确定冻黏土应力应变关系曲线目录人工冻黏土的单轴蠕变试验研究人工冻黏土单轴蠕变试验单轴蠕变本构方程的推导参数的确定参数的选择参数的选取参数的选取本构方程的校核不同地层人工冻黏土的本构方程人工冻黏土三轴试验研究三轴试验机简介人工冻黏土的三