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中国科学院“百人计划”(Y251561001): 作品数：9 被引量：131H指数：8; 相关作者：温智俞祁浩张明礼马巍牛富俊更多>>; 相关机构：中国科学院兰州大学中国科学院大学更多>>; 发文基金：中国科学院“百人计划”国家重点基础研究发展计划国家电网公司科技项目更多>>; 相关领域：建筑科学天文地球自动化与计算机技术更多>>

基于移动网格技术的热融湖动态演化过程数值模拟被引量：8: 2015年; 基于移动网格技术建立了热融湖动态演化有限元数值模型,研究了青藏高原多年冻土区典型热融湖动态演化过程,分析了热融湖半径、深度的变化过程及其对湖底及周围多年冻土温度状况的影响.结果表明:在移动边界热融湖模型中,热融湖半径以0.7 m·a-1的速度近线性地增大;随着下伏高含冰量冻土的融化,热融湖深度增加先慢后快,最后逐渐减小趋于稳定.热融湖深度和半径从5月末至翌年1月末增加显著,在2-5月间基本保持稳定.伴随着热融湖的扩展,地表边界逐渐演变为湖底边界,热融湖的热影响范围逐渐增大.在固定边界热融湖模型中,其热影响会逐渐趋于稳定,由于初始尺寸大,其湖底多年冻土退化速率大于移动边界模型,而远离湖边的多年冻土退化速率要小于移动边界模型.如果不考虑热融湖边界随时间的变化,可能会高估热融湖对湖底多年冻土的热影响,而低估其对附近多年冻土的热影响.; 杨振温智马巍孙志忠牛富俊俞祁浩; 关键词：移动网格数值模拟

青藏冻结粉土与混凝土基础接触面本构关系研究被引量：27: 2014年; 土冻结过程中,冰胶结作用使周围土体颗粒与建(构)筑物基础联成一体,这种胶结力称为土与基础间的冻结强度,通常采用冻土沿物体(例如基础材料)表面的剪切强度来度量。因而,冻土与基础接触面的应力-应变关系及其强度特征是确定冻土区基础工程承载力、抗拔性能和分析构筑物与冻土相互作用的基础和关键。为了更好地服务于工程实际,通过大量的冻结粉土与混凝土基础接触面剪切试验,总结了冻土接触面的基本力学特征和受力变形规律。根据获取的剪应力-位移曲线和冻结粉土接触面强度变化规律,利用标准本构模型建模方法,建立了冻结粉土接触面应力-位移-温度本构方程。该模型可以较好地描述不同温度冻结粉土接触面应力-位移变化规律,并为冻土区构筑物受力和变形数值计算提供基础。; 董盛时董兰凤温智俞祁浩; 关键词：直剪试验

5TM传感器在冻土水热研究中的适用性评价: 通过测量土壤的介电常数来获得土壤体积含水量的方法一直以来被研究者们广泛使用。之前已有很多研究者对于TDR测量土壤体积含水量的方法进行了大量研究,但是,针对近年来广泛使用的5TM土壤水分传感器的研究却很少。一方面,对于5T...; 薛珂温智张明礼陈良致李德生; 关键词：介电常数冻土; 文献传递

基于pF meter基质势传感器的冻土水分迁移研究被引量：16: 2014年; 基质势是指土壤毛管产生的毛管力和土粒表面的吸附力所引起的吸持水分的能力,基质势是冻土水分迁移研究中的关键参数之一。以往由于测试技术的限制,冻土基质势很难直接测定,制约了冻土水分迁移研究中许多机理性问题的准确回答。本研究通过室内试验的方法,利用新近推出的适用于负温冻结土环境的高精度基质势传感器、SWR水分探头和热敏电阻,直接测量土冻结过程中基质势、未冻水含量、温度和变形的动态变化。试验结果表明,青藏粉质黏土基质势随温度下降而减小,随温度上升而增加,温度达冻结温度时基质势约为-30 kPa。试验发现,土体基质势和土冻结过程中冻胀量变化密切相关,其引起了土冻结过程中的水分重分布,导致了11 cm深度处含水量较试验前增大约3%。不同深度处基质势差值可达400 kPa,冻土中基质势控制了土冻结过程中水分迁移的方向和迁移量,是土冻结过程中水分迁移的动力和源泉。试验结果表明,新型pF meter基质势传感器可以应用于冻土水分迁移研究,为揭示冻土水分的驱动力和水分迁移机理提供新技术和新手段。; 温智马巍薛珂张明礼俞祁浩; 关键词：水分迁移

青藏粉土-玻璃钢接触面力学特性直剪试验研究被引量：32: 2013年; 青藏直流±400 kV输变电工程中采用表面光滑的玻璃钢覆盖基础表面,以减少切向冻胀力对基础的冻拔作用。过去的研究鲜有涉及土体特别是冻土与玻璃钢基础接触面的力学特性,为指导冻土区基础设计和安全评价,采用应变直剪仪开展了多种含水率和温度条件下青藏粉土-玻璃钢接触面直剪试验研究。结果表明,青藏粉土-玻璃钢接触面屈服时相应剪切位移很小,应变硬化阶段短暂或不显著;冻结状态下接触面应力-位移性状呈脆性破坏型,存在明显峰值;融化状态时接触面的剪应力-位移性状呈塑性破坏型,其应力-位移关系曲线为弱软化型和屈服型,没有明显峰值;融化状态时接触面抗剪强度值随含水率的增加而缓慢减小,冻结状态时其强度随负温绝对值和含水率的增加而增大,且随着土体含水率的增大,温度降低导致接触面抗剪强度增强效果更加显著,土体含水率大于19%后抗剪强度趋于稳定;温度对抗剪强度的影响主要体现于黏聚力的改变,且随着含水率的增加,温度影响增强。接触面内摩擦角随负温绝对值增加而减小,随含水率的增加而减小。; 温智俞祁浩马巍董盛时牛富俊王大雁杨振; 关键词：接触面直剪试验玻璃钢

北麓河多年冻土活动层水热迁移规律分析被引量：24: 2015年; 地表水热状况是影响地表植被生长、地气能量平衡以及建(构)筑物基础稳定性的重要因素。以北麓河现场监测数据为基础,分析了多年冻土区活动层水热宏观迁移规律以及相应的水热耦合机理。分析结果表明:1)不同深度处土层温度和水分变化规律相似,但温度、水分波动随着深度增加而减小、初始冻结时间也随着深度增加推迟;2)冬季未参加相变的水分占到初始含水量的50%左右;3)土体基质势与含水量有良好的相关性。土壤的温度变化和冻结融化过程明显地受到土壤含水量的影响,p F meter可以应用于冻土水分迁移研究。; 张明礼温智薛珂; 关键词：多年冻土

风化软岩地区嵌岩桩承载力自平衡试验研究被引量：2: 2014年; 为研究风化软岩段桩基侧摩阻力承载特性和桩基安全性,采用自平衡试桩法对某工程水稳性较差的风化软岩段3根试桩进行测试分析。结果表明:自平衡法试桩荷载箱上部桩与传统静载法试桩的桩身受力方向相反,前者比后者端阻力发挥更充分;在2倍设计荷载作用下桩顶等效竖向位移较小,桩身侧摩阻力、端阻力大部分未充分发挥,实测桩侧摩阻力可能比勘察提供的侧摩阻力值大;按照经验法和简化法得到的3根试桩的计算安全系数差别较小,均大于2.2,验证了试桩的安全性和自平衡方法的可靠性。; 张明礼孙学先郭楠薛珂; 关键词：桥梁基础侧摩阻力荷载传递桩身轴力自平衡试桩法

多年冻土区热融湖研究现状与展望被引量：12: 2013年; 热融湖是多年冻土区地下冰融化形成的典型地貌单元,热融湖及其变化对多年冻土热状态、水文过程、生态环境、冻土工程稳定性等有着重要的影响.热融湖还是重要的温室气体源,与全球气候系统存在着复杂而显著的互馈过程,是气候与环境变化的指示器.因此,开展热融湖的相关研究是近年来冻土学研究的热点之一.通过文献综述,从以下方面评述了热融湖研究的现状与进展:1)热融湖形态特征及其演化过程;2)热融湖热状况及其热效应研究;3)热融湖和多年冻土区土壤-植被生态系统的相互作用研究;4)热融湖对大气中温室气体的贡献.最后,讨论了该领域目前面临的主要问题,提出了应在热融湖演化的基础理论、动态变化过程的预测、热融湖的冻土水文效应、区域尺度热融湖与冻土、生态、水文和气候耦合过程的综合等方面进一步开展研究,为定量预测和评价冻土区热融湖环境工程效应,应发展不同尺度的计算模型.; 杨振温智牛富俊王大雁俞祁浩张明礼; 关键词：多年冻土

降水对北麓河地区多年冻土活动层水热影响分析被引量：21: 2016年; 青藏高原降水变化影响高原生态环境的演变、干旱区水资源利用及地表工程结构的稳定性。为研究青藏高原北麓河地区降雨特征及其对活动层能量平衡的影响,以北麓河冻土工程与环境综合观测站2003至2013气象监测数据和活动层水热数据为基础,分析了北麓河地区降水特征及降水与地表水热变化的关系。结果表明:1)北麓河地区降水以5月至9月降雨为主,近10a来降水和气温呈增加趋势;2)夏季高频率、小量降雨事件有减少地表净辐射、增加地表蒸发潜热、降低土壤表层温度的作用;3)在降雨增加背景下冻土活动层含水量并未出现明显的增加趋势,地表蒸发潜热和水汽运移对活动层能量平衡作用不可忽略。; 张明礼温智薛珂陈良致李德生; 关键词：多年冻土能量平衡降水降雨入渗

青藏直流输变电工程基础冻结强度试验研究被引量：24: 2013年; 土与基础接触面间的冻结强度是评价冻土区基础工程抗拔性能,分析构筑物与冻土相互作用的基础和关键。通过不同含水率和不同温度青藏粉土与混凝土接触面的直剪试验,研究了冻结强度变化规律。结果表明,温度、含水率和法向应力均对冻结强度和冻结强度恢复有显著的影响。冻土沿接触面的剪切滑移会导致冻结强度损失,冰胶结能力的破坏导致接触面黏聚力减小,表面粗糙程度的增加导致内摩擦角增大,内摩擦角增加对冻结强度增加的贡献远远小于黏聚力减小导致的冻结强度降低。由于含水率、温度和法向应力对冻结强度有显著的影响,冻结强度对于评估基础所受的切向冻胀力以及评价基础的冻拔安全性具有重要的意义。但是,现行规范中冻土区基础切向冻胀力设计值主要依据土体冻胀敏感性确定,并未考虑含水率、温度和法向应力的影响,可能导致切向冻胀力设计值与基础实际受到的冻胀力存在较大的差异,引起基础冻胀失稳或经济浪费。; 温智俞祁浩张建明董盛时马巍牛富俊赵淑萍杨振; 关键词：接触面直剪试验

中国科学院“百人计划”(Y251561001)

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