动荷载作用下冻土强度及破坏特性试验研究

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本文主要针对冻土的强度及破坏特性展开研究,以冻结黏土和冻结砂土为研究对象,进行一系列单轴压缩试验和振动荷载试验,基于试验对冻结黏土和冻结砂土的强度特性、模量特性、破坏特性以及破坏应变比能等方面进行研究,得出如下主要结论:  (1)不同加载速率条件下,冻结黏土和冻结砂土的抗压强度、起始屈服强度、起始屈服模量、切线模量随温度降低和加载速率增加而增加,破坏应变、破坏时间随温度降低和加载速率增加而减小,破坏应变比能随温度降低而增加,而加载速率对破坏应变比能的影响与温度有关。  (2)振动荷载条件下,冻结黏土和冻结砂土的动强度、起始屈服强度、起始屈服模量、切线模量随温度降低而增大,振动频率对动强度、起始屈服强度影响较小,对起始屈服模量、切线模量的影响与温度有关;动弹性模量随温度降低和振动频率增加而增加,冻结黏土破坏应变、破坏时间随温度的降低先增大后减小,冻结砂土破坏应变、破坏时间随温度的降低而减小,振动频率对二者影响没有明显的规律;冻结黏土和冻结砂土破坏应变比能均随温度降低而增加,而振动频率的影响与温度有关。  (3)通过恒加载速率-振动荷载对比分析,发现振动荷载条件下,冻结黏土和冻结砂土强度值变大,破坏应变和破坏时间变小,冻结黏土破坏应变比能小于相应加载速率条件下的破坏应变比能,而冻结砂土破坏应变比能比值与温度有关。
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