加载速率及方式对人工冻土抗折强度的影响

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1、第３９卷第３期南京林业大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．３２０１５年５月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＥｄｉｔｉｏｎ）Ｍａｙ，２０１５ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－２００６．２０１５．０３．０３２加载速率及方式对人工冻土抗折强度的影响１２２∗２张春进，朱峰，杨平，何文龙（１．宁波市轨道交通工程建设指挥部，浙江宁波３１５０１０；２．南京林业大学土木工程学院，江苏南京２１００３７）摘要：基于室内实验研究了人工冻土（重塑粉质黏土）在三点式和四点式两种加载方式下加载速率对抗折强度的

2、影响规律。结果表明：两种加载方式下，破坏类型均呈明显的脆性破坏特征，加载速率对破坏特征几乎无影响。三点式加载方式下，抗折强度与跨中最大相对挠度均随加载速率的增大而呈线性增大趋势，试验范围内（加载速率３０～７５Ｎ／ｓ），加载速率提高１Ｎ／ｓ，强度增大０．０２３ＭＰａ，跨中最大相对挠度增大０．０３８；而四点式加载方式下加载速率对抗折强度及试件破坏时跨中最大相对挠度均无影响。仅从研究人工冻土抗折强度基本特性出发，采用四点式加载方式确定其抗折强度更为合理。关键词：人工冻土；抗折强度；加载方式；加载速率；相对挠度中图分类号：Ｐ６４２文献标志码：Ａ文章编号：１０００－２００６（２

3、０１５）０３－０１７９－０４Ｉｍｐａｃｔｏｆｌｏａｄｉｎｇｒａｔｅａｎｄｍａｎｎｅｒｆｏｒｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆａｒｔｉｆｉｃｉａｌｐｅｒｍａｆｒｏｓｔ１２２∗２ＺＨＡＮＧＣｈｕｎｊｉｎ，ＺＨＵＦｅｎｇ，ＹＡＮＧＰｉｎｇ，ＨＥＷｅｎｌｏｎｇ（１．ＮｉｎｇｂｏＳｕｂｗａｙＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎｉｎｇｂｏ３１５０１０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｌｏａｄｉｎｇｒ

4、ａｔｅｆｏｒｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆａｒｔｉｆｉｃｉａｌｐｅｒｍａｆｒｏｓｔ（ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇｓｉｌｔｙｃｌａｙ）ｉｎｔｈｒｅｅ⁃ｐｏｉｎｔａｎｄｆｏｕｒ⁃ｐｏｉｎｔｌｏａｄｉｎｇｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｌａｂｏｒａｔｏｒｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｂｏｔｈｌｏａｄｉｎｇｓｈｏｗｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄａｍａｇｅｔｙｐｅｏｆｂｒｉｔｔｌｅｆａｉｌｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｂｕｔｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｒａｔｅｈａｄａｌｍｏｓｔｎｏｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｃｈａ

5、ｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｒｅｌａｔｉｖｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎａｔｍｉｄｓｐａｎｗｅｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｌｏａｄｉｎｇｒａｔｅｌｉｎ⁃ｅａｒｌｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄｗｈｅｎｔｈｒｅｅ⁃ｐｏｉｎｔｌｏａｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓａｄｏｐｔｅｄ．Ｗｈｅｎｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｒａｔｅｗａｓｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ３０－７５Ｎ／ｓ，ｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｓ０．０２３ＭＰａａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｒｅｌａｔｉｖｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎａｔｍｉｄｓｐａｎｉｎｃｒｅａｓｅｓ０．０３

6、８ａｓｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｒａｔｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ１Ｎ／ｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｆｏｕｒ⁃ｐｏｉｎｔｌｏａｄｉｎｇｒａｔｅｄｉｄｎｏｔａｆｆｅｃｔｉｔｓｆｌｅｘｕｒａｌｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｒｅｌａｔｉｖｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎａｔｍｉｄｓｐａｎｄａｍａｇｅｄ．Ｆｒｏｍｔｈｅｐｏｉｎｔｏｆｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｂａｓｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆａｒｔｉｆｉｃｉａｌｐｅｒｍａｆｒｏｓｔ，ｉｔｉｓｍｏｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｔｏｕｓｅｆｏｕｒ⁃ｐｏｉｎｔｌｏａｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉ

7、ｎｉｎｇｉｔｓｆｌｅｘｕｒａｌｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｐｅｒｍａｆｒｏｓｔ；ｆｌｅｘｕｒａｌｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｌｏａｄｉｎｇｍａｎｎｅｒ；ｌｏａｄｉｎｇｒａｔｅ；ｒｅｌａｔｉｖｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ人工冻结过程中，天然岩土变为人工冻土，其层———粉质黏土层，将人工冻土（粉质黏土）进行物理力学性质会发生显著变化，而隧道冻结工程的重塑制成冻土梁试件，研究其在不同加载方式、不冻土力学参数，是冻结壁设计和隧道开挖的依据，同尺寸下加载速率对抗折强度的影响规律，同时得因此，对人工冻土进行热物理力学试验是人工冻结到不同条件下冻土梁的