关键词： 钢筋混凝土梁   再生粗骨料混凝土   冻融循环   静力试验   受弯性能  

摘要： 为了研究冻融循环对再生粗骨料混凝土梁受弯性能的影响,首先通过冻融循环试验研究不同冻融循环次数对再生粗骨料混凝土质量损失率、立方体抗压强度和相对动态弹性模量的影响;然后对经历不同冻融循环次数(0、25、50、75)的再生粗骨料混凝土梁进行受弯性能试验,研究了试件的破坏形态、开裂荷载和极限荷载、混凝土和钢筋应变、跨中挠度等。结果表明:冻融循环次数由0增加到25次时,再生混凝土的质量呈增加趋势,冻融循环超过25次后,再生混凝土的质量呈不断减小的趋势;抗压强度和相对动态弹性模量随着冻融循环次数的增加而减小;再生混凝土梁的开裂荷载和极限荷载随冻融循环次数的增加而减小;再生混凝土梁的极限挠度随冻融循环次数的增加呈现出不断减小的趋势。

关键词： 钢筋混凝土柱   冻融循环   拟静力试验   轴压比   抗震性能  

摘要： 为研究冻融环境下钢筋混凝土柱的抗震性能,采用人工气候实验室对6根依据GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》所设计的框架柱进行了冻融循环试验,并观察了该冻融循环下材料层面和构件层面的冻融损伤发展过程。通过拟静力加载试验,分析了不同冻融循环次数和轴压比对试件破坏形态、滞回曲线、承载能力、变形能力和耗能能力等的影响。结果表明:随着冻融循环次数的增加,试件均发生以弯曲变形为主的弯剪破坏,承载力和耗能能力均有不同程度的退化,延性呈现先增后降的变化;当冻融循环次数相同时,随着轴压比的增大,试件破坏形态由大偏心受压破坏转为小偏心受压破坏,试件承载力和耗能能力均呈先增大后减小的趋势,延性逐渐减小。

关键词： 冻融循环   改良软土   冻胀率   无侧限抗压强度   黏聚力   内摩擦角  

摘要： 为研究冻融循环对水泥石灰改良软土力学特性影响,通过不同冻融次数的无侧限抗压强度试验和直剪试验,得到了水泥及石灰剂量和冻融次数对改良软土力学特性影响规律。结果表明:水泥石灰改良软土冻胀率分别与水泥剂量、石灰剂量负相关,且冻融3次后冻胀率达到最大值后逐渐减小;无侧限抗压强度随冻融次数增加递减,冻融7次后抗压强度逐渐收敛;随着水泥剂量的提高,改良土抗压强度经历相同冻融次数后抗压强度减小速率逐渐趋向稳定,冻融10次后抗压强度较未冻融的改良土抗压强度分别平均降低了57%~63%;同一冻融次数下,各石灰剂量改良土内摩擦角随水泥剂量提高呈线性增长,3%石灰剂量改良土黏聚力与水泥剂量线性相关。

关键词： 混凝土   抗冻性   盐冻融循环   耐久性  

摘要： 以相对动弹性模量作为冻融损伤的评价指标,对比分析了人工砂混凝土试件在水和质量分数为3.5%的NaCl溶液2种冻融循环下的损伤程度,研究了混凝土抗水冻融与抗盐冻融循环作用之间的相关性,并基于渗透压理论,对其相关性进行了理论阐释.结果表明:抗水冻融和抗盐冻融循环次数之间具有线性相关性,且该线性相关性与混凝土的强度等级及石粉含量无关;进一步结合天然砂混凝土抗水冻融与抗盐冻融试验数据的分析,验证了该定量关系的普适性,即混凝土抗水冻融循环次数约为其抗盐冻融循环次数的2.8倍.

关键词： 气泡混合土   冻融循环   强度损失   质量损失   纤维  

摘要： 为解决冻土地区普通路基由于保温性能差导致的路基病害问题,采用保温隔热性能好的气泡混合土作为路基填料,可起到保护冻土、减少病害的作用。为探讨气泡混合土的抗冻性能,选取了不同容重的气泡混合土试件进行冻融循环试验研究,研究气泡混合土质量及强度损失规律,从而获知气泡混合土的容重对其抗冻性能的影响;进而,向气泡混合土试件中掺入玻璃纤维,探讨其对气泡混合土抗冻性能的增强作用。结果表明:气泡混合土的抗冻性能随着容重的增大而提高,表现为容重越大,所能经受的冻融循环次数越多,抗压强度和质量损失率越低;容重为800kg/m^3的气泡混合土试件经过15次冻融循环后抗压强度迅速降低,经过100次冻融循环后,试件的质量损失达到9.2%;而容重为1 200kg/m^3的气泡混合土试件在经过50次冻融循环后,抗压强度才开始明显降低,经过100次冻融循环后,试件的质量损失只有4.5%。玻璃纤维能显著提高气泡混合土的抗冻性能,其抗压强度损失率和质量损失率明显较未掺纤维的普通气泡混合土要小,且抗压强度和质量损失的速率明显降低;不同容重的气泡混合土试件掺入纤维后,经过50次冻融循环后,试件的抗压强度损失减少50%以上,质量损失减少40%以上。

关键词： 原状黄土   重塑黄土   冻融循环   渗透系数   各向异性   孔隙率  

摘要： 为了反映冻融循环作用对原状黄土渗透各向异性及原状、重塑黄土渗透差异的影响,以西安Q3黄土为研究对象,通过三轴固结渗透试验对比分析了冻融前后水平、竖直向原状黄土及重塑黄土的渗透系数随初始含水率、围压、冻融循环次数变化的规律。结果表明:未冻融时各级围压下竖直向原状黄土的渗透系数为2×10^-6~18×10^-6cm·s^-1,水平向原状黄土和重塑黄土的渗透系数为0~4×10^-6cm·s^-1;经历冻融循环后,水平、竖直向原状黄土及重塑黄土的渗透系数与初始含水率的关系曲线分别呈现逐渐上升、抛物线形式与变化平缓的不同特征,而三者的渗透系数均随冻融循环次数的增加呈现数量级增大的趋势;原状黄土的竖直-水平渗透系数比(kv/kh)由冻融前的4.38逐渐减小到0.90,可见冻融循环作用在显著提高黄土渗透性能的同时,可以强烈弱化其各向异性特征。通过建立围压、渗透系数与土体孔隙率的相关关系可知,原状、重塑黄土的孔隙率与围压存在极强的负线性相关性,渗透系数随围压的增大呈典型指数衰减特征,渗透系数与孔隙率具有相似的变化趋势,因此冻融循环过程中土体孔隙率的改变是导致其渗透性质变化的主要原因。

关键词： 岩石力学   冻融循环   岩桥   锁固型边坡   冻胀力   力学特性  

摘要： 为探究高寒地区中部锁固型边坡的变形破坏机制,对3种不同岩桥角度岩样开展冻胀力监测试验及不同冻融循环次数下的单轴压缩试验。通过试验研究揭示冻融循环过程中岩样裂隙冻胀力的演化过程分为6个阶段:前期衍生阶段、陡升阶段、跌落阶段、平稳阶段、融化阶段和消散阶段。得出不同岩桥角度和不同冻融次数对岩样强度变形特征、损伤特征及破坏模式的影响规律:随着冻融次数增加,岩样峰值应力损失率呈幂函数增长,峰值应变呈二次多项式增长,相对弹性模量呈指数函数减小。损伤变量随着冻融次数增加呈幂函数增长,15°倾角岩样损伤变量最大,30°岩样损伤变量最小。岩桥角度越大,冻融次数越多,岩样越易发生岩桥贯通破坏。试验结果对于揭示寒区中部锁固型边坡冻融损伤机制具有重要意义,对寒区岩土工程建设具有参考价值。

关键词： 纤维水泥土   冻融循环   劈裂抗拉试验   双曲线模型  

摘要： 对素水泥土及玄武岩纤维水泥土进行了冻融循环作用前后的无侧限抗压、劈裂抗拉试验,探讨并对比了冻融循环次数、养护龄期、水灰比、纤维掺量等因素对两种水泥土力学性能的影响规律。结果表明:掺入玄武岩纤维后水泥土的冻融强度损失率降低;水泥土的冻融强度损失率随水灰比的增大而增大,随龄期的增大而减小;冻融后水泥土的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度与其受到的冻融循环次数之间的关系可用双曲线拟合;水泥土的劈裂抗拉强度与无侧限抗压强度的比值在14%~17%之间。

关键词： 土力学   粉质黏土   冻融循环   动三轴试验   动剪切模量比   含水率   频率  

摘要： 为研究冻融循环次数、动荷载频率和含水率等因素对青藏粉质黏土动力非线性参数的影响,在室内冻融循环试验的基础上开展动三轴试验,得出动剪应力与动剪应变(τ_d-γ_d)骨干曲线、动剪切模量比与动剪应变(G_d/G_(dmax)-γ_d)关系曲线。结果表明:不同冻融循环条件下重塑青藏粉质黏土的动力特性曲线符合Hardin-Drnevich双曲线模型,冻融循环次数、频率及含水率对青藏粉质黏土的动力非线性参数均有显著影响,6次冻融循环后青藏粉质黏土的动力非线性参数趋于稳定,冻融循环过程中孔隙水冻结相变引起的土体结构劣化是青藏粉质黏土动力性能剧烈变化的内在原因。当γ_d不变时(如γ_d=0.001),随冻融循环次数的增加,τd先快速减小后略有增大,Gd/Gdmax变化不大,含水率18%的试样在经历1,3,6,10次冻融循环后,τd分别减小了35.4%,48.6%,41.6%,43.0%,Gd/Gdmax分别减小了6.1%,0.5%,-1.2%,0.4%;随频率的增加,τd不断增大,G_d/G_(dmax)不断减小,当频率从0.5 Hz增加到5 Hz,对于含水率为18%,经历0,1,3,6次冻融循环的试样,τd分别增大了14.4%,22.1%,68.8%,52.6%,G_d/G_(dmax)分别减小了4.9%,17.2%,32.8%,22.6%;随含水率的增加,τ_d和G_d/G_(dmax)均不断减小,当含水率从13%增加到19.5%,对于经历0,1,3,6,10次冻融循环的试样,τd分别减小了53.7%,70.6%,77.8%,78.6%,78.5%,G_d/G_(dmax)分别减小了18.5%,27.7%,28.8%,24.6%,30.0%。研究成果可为寒区场地地震反应分析提供融土动力学参数。

关键词： 模型计算   试验观测   理论误差分析   冻融循环试验   河道堤防   混凝土应力分布  

摘要： 结合冻融循环观测试验,采用模型计算方法探讨冬季低温条件下河道堤防混凝土的应力分布。结果表明:模型计算值和试验监测值之间的总体相关系数高于0. 6,可用来计算其应力分布。当冻融循环次数增加到最大值后,混凝土应力呈现纵向指数变化,应力变化逐步趋于稳定,存在明显变化的临界点。研究结果对于北方河道堤防混凝土力学分析具有重要的参考价值。