低温高压动静态三轴,GDS论文,可燃冰三轴论文
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长沙理工大学课题组近日在《Cold Regions Science and Technology》期刊颁发了题为“Research on the dynamic and deformation characteristics of unsaturated frozen sulfate saline red clay”（非鼓和冻结硫酸盐盐渍红黏土的动力与变形个性钻研）的学术文章 。本钻研结合低温动三轴仪与温控平台 ，对硫酸盐传染冻结红黏土在循环荷载下的动模量、滞回耗能及塑性应变进行系统测试 ，揭示盐-水-冰耦合作用对动力个性的影响法规 ，为季冻区路基抗震设计提供参数凭据 。
https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2025.104666
*论文版权归原作者和出版方所有 ，本文仅为进建互换 。
以下是对这项成就的简要介绍：
论文提要
负温环境下 ，盐渍土内部水分与盐分别离结晶成冰、成盐 ，诱发反复冻胀-盐胀 ，并在温度颠簸与动载耦合作用下产生差距沉降 。为说明循环荷载下冻土路基的动力个性 ，系统扭转围压、含水率与含盐量对非鼓和硫酸盐传染红黏土发展系列动三轴试验 ， 。
了局批注：适量盐分可提升土体结构刚度——动弹性模量Ed提高8% ，滞回圈面积缩减36.30% ，显著抑造塑性变形 ；动模量随围压升高呈“增-减-增”非线性变动 。含水率增长促使更多水分转冰 。选取熵权-秩和比(RSR)法综合评价动模量、滞回圈面积与应变速度 ，确定最优试验组合：围压300 kPa、含水率18%、含盐量1% ，此时RSR=0.844 ，应变速度最低0.008 mm/s ，动模量达最大值19 GPa ，能量耗散适中(110 MPa) 。
试验设备
本钻研使用了GDS低温高压动静态三轴测试系统ELCTAS等设备 。
长沙理工大学 控温动静三轴ELCTAS(HLF100kN)
有关图表
*图表为论文截图 ，版权归论文原作者和出版方所有 ，本文仅为进建互换 。
图 1 冻胀和盐胀引起的粉碎示意图
图 2 红黏土颗粒级配曲线
图 3 试验设备与试样造备
图 4 分级循环加载曲线
图 5 分歧含盐量下的滞后回线曲线：(a)-(f) 围压 = 300kPa
图 6 分歧围压下的滞后回线曲线：(a)-(c) 含盐量均为 1% ；(d) 无盐含量
图 7 梦想滞后回线
图 8 现实滞后回线
图 9 多级加载下的动弹性模量曲线：(a)-(b) 荷载低于 500kPa ；(c)-(d) 荷载高于 500kPa
图 10 分歧围压下的动弹性模量曲线
图 11 分歧含水量下的动弹性模量曲线
图 12 拟合成效图
钻研结论
（1）盐分对冻土结构不变性的提升效应显著 。试验了局显示 ，当含盐量节造在1%时 ，冻结阶段冰晶与土颗？晒餐菇ǜ春辖航峄 ，土体刚度随之增大 ，滞后回线面积显著缩幼 ，循环动力荷载作用下的塑性变形与能量耗散速度被有效压低 ，进而强化土体的动力韧杜纂力学不变性 。
（2）动弹性模量伴随围压增长呈非线性演化：先升高、后降低、最终再度上扬 。初期围压压缩孔隙裂隙 ，颗粒间摩擦与接触刚度得到加强 ；中期围压诱发部门结构松弛 ，冰晶效应减弱 ，模量随之降落 ；更高围压下胶结作用被沉新唤醒 ，微观结构实现沉组 ，模量复原升势 。
（3）含水量对动力响应的调控主题在于其冰晶天生潜力 。含水率越高 ，冻结过程中未冻水转化为冰晶的比例越大 ，冰、土颗粒与盐晶间的胶结界面随之扩张 ，土体初始刚度显著提高 ，动弹性模量起头降落的拐点亦被推迟 。
（4）应变率仍是掌控冻土动力不变性的首要指标 。通过熵权-秩和比（RSR）法综合评价可知 ，应变率在诸成分中所占权沉最大 ，凸显其对整体不变性的关键意思 。较低的应变率对应更为平缓的变形曲线、更齐全的结构状态以及更优的抗委顿阐发 ，尤其在盐-冰-土颗粒形成多相胶结系统时 ，该优势更为凸起 。
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