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| 冻土渐进破坏过程的理论研究 | |
| 项目编号 | 40501016 |
| 赵淑萍 | |
| 项目主持机构 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所;中国科学院西北生态环境资源研究院 |
| 开始日期 | 2006 |
| 结束日期 | 2008-12-31 |
| 中文摘要 | 【中文摘要】冻土渐进破坏过程的理论研究既有助于我们更深入地认识冻土的力学性质，也能够为寒区工程的稳定性设计提供重要依据。本项目首先在分析冻土力学试验和细观结构试验资料的基础上，发现冻土渐进破坏过程的物理本质是冻土中各种联结作用的弱化或破坏，并将此定义为损伤，冻土中的损伤属于蠕变损伤；然后，通过分析发现冻土渐进破坏过程研究是冻土水热力耦合问题的重要组成部分，从而在混合物理论指导下，建立冻土损伤本构模型的理论框架，并指出通过试验获取冻土损伤耗散势以及进行不同应力路径下冻土破坏特征研究对于完善冻土损伤本构模型是至关重要的；其次，在改进了的与CT试验机配套使用的三轴试验系统的基础上，对冻土力学试验过程的不同阶段进行CT动态扫描，获得冻土的损伤阈值、损伤演化方程和损伤耗散势；最后，对冻土进行了不同应力路径条件下的单轴蠕变试验，包括单向加载（静蠕变）和循环反复加载（动蠕变）两种方式，比较了两种情况下的蠕变破坏特征，发现动蠕变的破坏时间、破坏应变小于静蠕变的，而最小蠕变速率大于静蠕变的。 【英文摘要】The research on progressive failure of frozen soil not only is helpful for us to investigate the mechanical characteristic of frozen soil, but also can apply essential gist for engineering design in cold regions. In this program, firstly, based on the data of mechanical test and microstructure test, the physical essence of progressive failure of frozen soil is analyzed, namely weaking or losing of coupling between components in frozen soil, which is defined as frozen soil damage. Secondly, we find that research on progressive failure of frozen soil is an important part of the research on coupled moisture, heat and stress of frozen soil. Then, under the instruction of the mixture theory, the framework of damage constitutive model of frozen soil was constructed. Thirdly, a series of CT scanning tests have been performed on an enhanced triaxial system which works together with the CT system. The CT number is used to define damage variable. The value of damage threshold, the damage evolution law and the damage dissipation potential can then be derived upon the results of CT scanning tests. Finally, the dynamic and static creep characteristics of frozen soil were studied based on the dynamic and static creep tests. It was discovered that there was a similar trend of creep failure characteristic, but with different values, between dynamic and static creeps in response to the change of loading stress. Both failure time and failure strain of dynamic creep were smaller than those of static creep, and the minimum creep strain rate was greater. 【结题摘要】冻土渐进破坏过程的理论研究既有助于我们更深入地认识冻土的力学性质，也能够为寒区工程的稳定性设计提供重要依据。本项目首先在分析冻土力学试验和细观结构试验资料的基础上，发现冻土渐进破坏过程的物理本质是冻土中各种联结作用的弱化或破坏，并将此定义为损伤，冻土中的损伤属于蠕变损伤；然后，通过分析发现冻土渐进破坏过程研究是冻土水热力耦合问题的重要组成部分，从而在混合物理论指导下，建立冻土损伤本构模型的理论框架，并指出通过试验获取冻土损伤耗散势以及进行不同应力路径下冻土破坏特征研究对于完善冻土损伤本构模型是至关重要的；其次，在改进了的与CT试验机配套使用的三轴试验系统的基础上，对冻土力学试验过程的不同阶段进行CT动态扫描，获得冻土的损伤阈值、损伤演化方程和损伤耗散势；最后，对冻土进行了不同应力路径条件下的单轴蠕变试验，包括单向加载（静蠕变）和循环反复加载（动蠕变）两种方式，比较了两种情况下的蠕变破坏特征，发现动蠕变的破坏时间、破坏应变小于静蠕变的，而最小蠕变速率大于静蠕变的。 |
| 中文关键词 | 冻土渐进破坏过程 混合物理论 损伤本构模型 CT扫描试验 动蠕变破坏特征 |
| 英文关键词 | the progressive failure of frozen soil;mixture theory;damage constitutive model;CT scanning test;dynamic creep failure characteristic |
| 学科分类 | 0801 - 地理学;08 - 地球科学 |
| 资助机构 | CN-NSFC |
| 项目经费 | 270000 |
| 项目类型 | 青年科学基金项目 |
| 国家 | 中国 |
| 语种 | 中文 |
| 来源机构 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 |
| 文献类型 | 项目 |
| 条目标识符 | http://gcip.llas.ac.cn/handle/2XKMVOVA/195278 |
| 作者单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所;中国科学院西北生态环境资源研究院 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵淑萍.冻土渐进破坏过程的理论研究.2006. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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