盐渍土—混凝土衬砌冻结接触面力学性能试验研究
发布时间：2021-07-13 17:50
本研究针对渠基土与混凝土衬砌的冻结接触面,开展了考虑盐类型、含盐量、含水量、冻结温度及冻结时间等因素的直剪试验研究。研究主要包括:粗糙冻结接触面的抗剪强度试验研究、光滑接触面的冻结强度试验研究以及接触面冻结强度影响因素的显著性分析。旨在研究各因素对冻结接触面力学性能的影响,分析讨论各因素的作用机理。研究内容与结果如下:（1）通过开展粗糙接触面考虑盐类型、含盐量、含水量的抗剪强度试验,发现盐渍化冻土与混凝土衬砌接触面呈脆性破坏,其破坏形态随含盐量的增加有向塑性破坏发展的趋势;接触面的剪切变形包括线性变形和非线性变形,其中线性区段随含水率和含盐量的增加而减小,非线性区段主要受含盐量的影响,随含盐量的增加而增大;剪切模量随含水量增长而提高,随含盐量增长而降低;抗剪强度随含水量的增加而增大,同时又受盐类型与含盐量的影响。本研究引入变形能的概念,对剪切破坏进行了分析,在研究方法上具有一定的创新性。（2）通过开展光滑接触面考虑盐类型、含盐量、法向应力的冻结强度试验研究,进一步证实冻结接触面剪切破坏形态与含盐类型、含盐量有关,研究发现了剪切破坏过程存在由脆性破坏到塑性破坏的转折点。接触面的初始冻结强...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1位山灌区渠道冻胀破坏Fig.1FrostheavedamageofchannellininginWeishanirrigationdistrict虽然渠系工程的破坏形式多种多样，但破坏机理基本相似：土体中的孔隙水在低温
图 2 位山灌区二干渠Fig. 2 Weishan irrigation district究内容研究主要通过直剪试验来研究盐渍土与混凝土衬砌冻结接触面的力学性能了盐类型、含盐量、含水量、冻结温度及冻结时间等一系列影响因素。本各因素对冻结接触面力学性能的影响，分析讨论各因素的作用机理。主要究包括：土与衬砌材料基本特性研究和冻结接触面力学特性研究。具体内1）渠基土基本特性试验土颗粒密度试验；b. 液塑限试验；c. 击实试验；d. 易溶盐试验。2）衬砌材料基本性能试验混凝土衬砌强度试验；b. 抗冻性能试验；c. 抗渗性能试验。3）冻结接触面强度特性研究抗剪强度试验（研究因素：盐类型、含盐量、含水量）；
（d）烘箱 （e）饱和装置图 4 试验所用主要设备Fig. 4 The main experimental devices2.1.1.2 新研发试验设备除上述仪器外，本人在导师指导下完成了“恒压自循环冻胀试验系统”和“一种可调节的土工脱模装置”试验设备的结构设计，二者的结构组成如图 5 中（a）、（b）所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]冻土-混凝土界面冻结强度特征与形成机理研究[J]. 何鹏飞,马巍,穆彦虎,董建华,黄永庭. 农业工程学报. 2018(23)
[2]冻土与结构接触面冻结强度压桩法测定系统研制及试验研究[J]. 石泉彬,杨平,谈金忠,汤国毅. 岩土工程学报. 2019(01)
[3]盐渍化冻土-混凝土衬砌接触面直剪试验研究[J]. 孙兆辉,卞汉兵,鹿翔宇,章赛泽,邱秀梅. 冰川冻土. 2018(03)
[4]冻土与结构接触面次峰值冻结强度试验研究[J]. 石泉彬,杨平,于可,汤国毅. 岩土力学. 2018(06)
[5]冻土与结构接触面冻结强度研究现状与展望[J]. 石泉彬,杨平,张英明. 冰川冻土. 2017(06)
[6]高压正融土与结构接触面剪切力学特性试验研究[J]. 王博,刘志强,赵晓东,梁智,肖浩汉. 岩土力学. 2017(12)
[7]渠道下卧土-混凝土衬砌冻结接触面直剪试验研究[J]. 章赛泽,卞汉兵,董小花,孙兆辉,韩慧敏,邱秀梅. 南水北调与水利科技. 2017(05)
[8]考虑地下水位影响的现浇混凝土梯形渠道冻胀破坏力学分析[J]. 肖旻,王正中,刘铨鸿,王羿,葛建锐. 农业工程学报. 2017(11)
[9]现浇混凝土-冻土接触面冻结强度直剪试验研究[J]. 吉延峻,贾昆,俞祁浩,金会军,郭磊,罗晓晓. 冰川冻土. 2017(01)
[10]冻融循环作用下含盐量对Na2SO4土体变形特性影响的试验研究[J]. 肖泽岸,赖远明,尤哲敏. 岩土工程学报. 2017(05)
博士论文
[1]渠道衬砌冻胀破坏力学模型及防冻胀结构研究[D]. 李甲林.西北农林科技大学 2009
[2]基于能量耗散原理的土与结构接触面模型研究及应用[D]. 王伟.河海大学 2006
硕士论文
[1]灌溉渠道渠基土—混凝土衬砌冻结接触面抗剪强度试验研究[D]. 章赛泽.山东农业大学 2017
[2]青藏冻结粉土与建筑材料接触面强度特性试验研究[D]. 董盛时.兰州大学 2014
[3]多年冻土区桩侧冻结强度与负摩阻力试验研究[D]. 陈伟华.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3282521
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1位山灌区渠道冻胀破坏Fig.1FrostheavedamageofchannellininginWeishanirrigationdistrict虽然渠系工程的破坏形式多种多样，但破坏机理基本相似：土体中的孔隙水在低温
图 2 位山灌区二干渠Fig. 2 Weishan irrigation district究内容研究主要通过直剪试验来研究盐渍土与混凝土衬砌冻结接触面的力学性能了盐类型、含盐量、含水量、冻结温度及冻结时间等一系列影响因素。本各因素对冻结接触面力学性能的影响，分析讨论各因素的作用机理。主要究包括：土与衬砌材料基本特性研究和冻结接触面力学特性研究。具体内1）渠基土基本特性试验土颗粒密度试验；b. 液塑限试验；c. 击实试验；d. 易溶盐试验。2）衬砌材料基本性能试验混凝土衬砌强度试验；b. 抗冻性能试验；c. 抗渗性能试验。3）冻结接触面强度特性研究抗剪强度试验（研究因素：盐类型、含盐量、含水量）；
（d）烘箱 （e）饱和装置图 4 试验所用主要设备Fig. 4 The main experimental devices2.1.1.2 新研发试验设备除上述仪器外，本人在导师指导下完成了“恒压自循环冻胀试验系统”和“一种可调节的土工脱模装置”试验设备的结构设计，二者的结构组成如图 5 中（a）、（b）所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]冻土-混凝土界面冻结强度特征与形成机理研究[J]. 何鹏飞,马巍,穆彦虎,董建华,黄永庭. 农业工程学报. 2018(23)
[2]冻土与结构接触面冻结强度压桩法测定系统研制及试验研究[J]. 石泉彬,杨平,谈金忠,汤国毅. 岩土工程学报. 2019(01)
[3]盐渍化冻土-混凝土衬砌接触面直剪试验研究[J]. 孙兆辉,卞汉兵,鹿翔宇,章赛泽,邱秀梅. 冰川冻土. 2018(03)
[4]冻土与结构接触面次峰值冻结强度试验研究[J]. 石泉彬,杨平,于可,汤国毅. 岩土力学. 2018(06)
[5]冻土与结构接触面冻结强度研究现状与展望[J]. 石泉彬,杨平,张英明. 冰川冻土. 2017(06)
[6]高压正融土与结构接触面剪切力学特性试验研究[J]. 王博,刘志强,赵晓东,梁智,肖浩汉. 岩土力学. 2017(12)
[7]渠道下卧土-混凝土衬砌冻结接触面直剪试验研究[J]. 章赛泽,卞汉兵,董小花,孙兆辉,韩慧敏,邱秀梅. 南水北调与水利科技. 2017(05)
[8]考虑地下水位影响的现浇混凝土梯形渠道冻胀破坏力学分析[J]. 肖旻,王正中,刘铨鸿,王羿,葛建锐. 农业工程学报. 2017(11)
[9]现浇混凝土-冻土接触面冻结强度直剪试验研究[J]. 吉延峻,贾昆,俞祁浩,金会军,郭磊,罗晓晓. 冰川冻土. 2017(01)
[10]冻融循环作用下含盐量对Na2SO4土体变形特性影响的试验研究[J]. 肖泽岸,赖远明,尤哲敏. 岩土工程学报. 2017(05)
博士论文
[1]渠道衬砌冻胀破坏力学模型及防冻胀结构研究[D]. 李甲林.西北农林科技大学 2009
[2]基于能量耗散原理的土与结构接触面模型研究及应用[D]. 王伟.河海大学 2006
硕士论文
[1]灌溉渠道渠基土—混凝土衬砌冻结接触面抗剪强度试验研究[D]. 章赛泽.山东农业大学 2017
[2]青藏冻结粉土与建筑材料接触面强度特性试验研究[D]. 董盛时.兰州大学 2014
[3]多年冻土区桩侧冻结强度与负摩阻力试验研究[D]. 陈伟华.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3282521
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