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正冻饱和路基土的结构损伤弹塑性模型与冻胀变形研究

《正冻饱和路基土的结构损伤弹塑性模型与冻胀变形研究》是依托哈尔滨工业大学，由冯德成担任项目负责人的面上项目。

正冻饱和路基土的结构损伤弹塑性模型与冻胀变形研究基本信息

中文名正冻饱和路基土的结构损伤弹塑性模型与冻胀变形研究
依托单位哈尔滨工业大学
项目类别面上项目
项目负责人冯德成

正冻饱和路基土的结构损伤弹塑性模型与冻胀变形研究结题摘要

本项目瞄准寒区路基在抗冻设计和冻害防治方面的理论需求和技术欠缺，着眼于冻结过程中饱和路基土冻胀变形的发生与发展机制，特别关注正冻土的应力、温度和水分的三场耦合效应。以东北地区常见的粉质黏土为研究对象，采用室内试验、理论分析和数值模拟相结合的手段，深入研究季节性冻土冻胀变形机理。首先，总结并分析了国内外学者关于冻胀试验系统的研制进展，设计并研制了侧限条件下土体冻胀试验系统和复杂应力（三轴应力）状态下的土体冻胀试验系统，并提出了相应的试验方法。其次，以粉质黏土为研究对象，考虑应力水平、压实度、温度梯度等因素的影响，分别进行了侧限与复杂应力条件下饱和土的冻胀试验，分析了饱和粉质黏土的在冻结过程中的温度、水分分布规律，以及冻胀发展规律。再次，研究了正冻粉质黏土的冻结速率、冻胀速率、冻胀率的发生与发展机制，并考虑应力水平、压实度、温度梯度的综合影响，建立了冻胀率的经验预估模型。进而，以热传导、相变潜热、水分扩散等理论为基础，建立了饱和-非饱和压实粉质黏土水-热全耦合数值模型；基于COMSOL多物理场仿真软件，实现了饱和-非饱和压实粉质黏土的水-热全耦合数值模拟，并结合室内模型试验验证了模型的可靠性。最后，建立并验证了饱和-非饱和压实粉质黏土的冻胀预估模型。通过本项目的研究，有利于深入理解路基冻胀的发生机制和变形规律，为冻土路基的抗冻设计和稳定性评价提供理论支撑，并推动寒区交通基础设施的建设和冻土力学的发展。基于以上成果，项目组发表了学术论文18篇，其中SCI检索8篇，EI检索7篇；申请专利3项，授权1项；培养副教授1人，硕士生4名，博士生2名；完成专著2本；部分成果纳入我国行业标准《季节性冻土地区公路设计与施工技术规范》（JTG/TD31-06-2017）和辽宁省地方标准《公路路基弯沉验收标准》（DB21/T 2764-2017）。获得国家科技进步二等奖1项、中国公路学会科学技术一等奖1项、陕西省科技进步一等奖1项。 2100433B

正冻饱和路基土的结构损伤弹塑性模型与冻胀变形研究造价信息

市场价
信息价
询价

地图沙盘模型

规格型号：
材质:高密度防火板、亚克力、ABS板、真石漆等颜色:白色、仿真色、投影色比例:1:500-1:100000制作主要工艺技术:三维雕刻技术、机械精密雕刻技术、手工制作技术、静电植绒技术物理特点:包含建筑模型、道路交通模型、山体模型、草木模型、河流湖泊模型
价格行情：
材料单位：
m²
材料品牌：
定制
材料税率：
13%
供应商：
重庆秒点科技有限公司
报价时间：
2022-12-07

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建筑沙盘模型

规格型号：
材质:高密度防火板、亚克力、ABS板、真石漆等颜色:仿真色(定制)比例:1:100-1:5000制作主要工艺:三维雕刻技术、机械精密雕刻技术、手工制作技术、静电植绒技术物理特点:还原建筑外观风格
价格行情：
材料单位：
m²
材料品牌：
定制
材料税率：
13%
供应商：
重庆秒点科技有限公司
报价时间：
2022-12-07

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电子沙盘模型

规格型号：
材质:高密度防火板、亚克力、ABS板、真石漆、电子元器件等颜色:仿真色(定制)比例:1:50-1:2000制作主要工艺:三维雕刻技术、机械精密雕刻技术、手工制作技术、静电植绒技术物理特点:配合光电技术融合
价格行情：
材料单位：
m²
材料品牌：
定制
材料税率：
13%
供应商：
重庆秒点科技有限公司
报价时间：
2022-12-07

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防冻线

规格型号：
品种:防冻电缆;规格型号:TYZ-3×4;
价格行情：
材料单位：
m
材料品牌：
津成
材料税率：
13%
供应商：
沈阳津成电线电缆销售有限公司
报价时间：
2022-12-07

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防冻线

规格型号：
品种:防冻电缆;规格型号:TYZ-3×2.5+1×1.5;
价格行情：
材料单位：
m
材料品牌：
津成
材料税率：
13%
供应商：
沈阳津成电线电缆销售有限公司
报价时间：
2022-12-07

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混凝土

规格型号：
C60砼20石现场搅拌站
价格行情：
材料单位：
材料税率：
地区时间：
佛山市顺德区2009年4月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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混凝土

规格型号：
C60砼20石现场搅拌机
价格行情：
材料单位：
材料税率：
地区时间：
佛山市顺德区2009年4月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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混凝土震捣器

规格型号：
插入式
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
汕头市2012年4季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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稳定土拌合机

规格型号：
功率105kW
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
汕头市2012年3季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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稳定土拌合机

规格型号：
功率135kW
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
汕头市2012年3季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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榨汁机模型

规格型号：
包括五种不同阶段的模型,即:草模、结构模型、功能模型、概念模型和成品模型,可以进行相应的试验.
需求量：
1套
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
中高档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2019-06-21

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钢结构与装饰

规格型号：
钢结构与装饰 1.定制铝型材,落地安装
需求量：
1项
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2019-11-21

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底座模型(正廉洁)

规格型号：
(250×150cm)×4个
需求量：
15m²
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2022-10-24

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高塑性粘土

规格型号：
高塑性粘土
需求量：
100m³
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2010-08-14

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路基砂砾

规格型号：
路基砂砾
需求量：
1m³
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2021-05-11

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正冻饱和路基土的结构损伤弹塑性模型与冻胀变形研究项目摘要

随着哈尔滨-大连高速铁路与漠河-北极村高速公路等重大交通基础设施的建设与运营，我国在高寒季冻区的交通建设中取得了重大进展。然而路基的冻胀依然制约着工程的耐久性和行车安全。本课题瞄准寒区路基在抗冻设计和冻害防治方面的理论需求与技术欠缺，特别关注正冻土的应力、温度和水分的耦合效应，采用室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法，深入研究季节性冻土冻胀变形的发生与发展机制。首先，在应力－温度耦合作用下饱和土冻胀试验基础上，以孔隙冰比作为损伤变量，提出正冻土的结构损伤演化方程；据此，在临界状态土力学框架下，通过建立合理的屈服函数和硬化准则，构建正冻土的结构损伤弹塑性模型；基于此，改进孔隙冰发展函数，建立正冻土的水-热-力耦合冻胀模型，并验证该模型。本项目的研究，有利于深入理解路基冻胀的发生机制和变形规律，为冻土基础的稳定性评价提供理论支撑，促进寒区交通基础设施的建设和冻土力学的发展。

正冻饱和路基土的结构损伤弹塑性模型与冻胀变形研究常见问题

弹性变形与塑性变形有什么不同

弹性变形是在物体受到外力时，其内部只存在晶格变形而无位移，外力消失后，晶格复位，物体形状也随之复原塑性变形是受外力后，其内部不単有晶格变形而且产生晶格移位，外力消失后，晶格不能复位，物体形状也不能复...
弹性变形、塑性变形、脆性变形

材料在受到外力作用时产生变形或者尺寸的变化，而且能够恢复的变形叫做弹性变形。弹性变形受力物体的全部变形中在除去应力后能迅速回复的那部分变形。弹性变形的重要特征是其可逆性,即受力作用后产生变形,卸除载荷...
弹性变形与塑性变形的区别是什么

弹性变形为可逆变形，其数值大小与外力成正比，其比例系数称为弹性模量，材料在弹性变形范围内，弹性模量为常数。弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的一个指标，弹性模量愈大，材料愈不易变形，弹性模量是结构设计的重...

正冻饱和路基土的结构损伤弹塑性模型与冻胀变形研究文献

非饱和膨胀土的弹塑性本构模型研究

非饱和膨胀土的弹塑性本构模型研究

非饱和膨胀土的弹塑性本构模型研究

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大小：375KB

页数： 5页

非饱和膨胀土的弹塑性本构模型研究——Alonso(1999)提出的膨胀土模型存在着微观结构参数难以确定的缺点。本文在阐述膨胀土干湿循环试验后，对膨胀土的结构特征进行了分析，并研究了膨胀土的微观变形机理。认为膨胀土宏观上的胀缩塑性变形是由两部分塑性变形组成...

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饱和砂土弹塑性动力本构模型研究

饱和砂土弹塑性动力本构模型研究

饱和砂土弹塑性动力本构模型研究

格式：pdf

大小：375KB

页数： 6页

饱和砂土弹塑性动力本构模型研究——利用土体的塑性流动理论，提出了基于SMP破坏准则的土体弹塑性动力本构模型，用于描述饱和砂土的动力反应性质。土体总的变形由3个部分组成：弹性应变、与体积屈服机制相关的塑性应变和与剪切屈服机制相关的塑性应变。土体在初...

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季冻区路基土冻胀的微观机理研究内容简介

《季冻区路基土冻胀的微观机理研究》以吉林省季冻区路基土为研究对象，利用SEM提取路基土冻胀过程中不同冻结状态下微观结构图片，并用WD一5专业分析软件对图片进行定量分析，比较不同条件下一个冻融循环过程中微观结构所发生的变化，揭示季冻土产生冻胀的微观本质。将微观结构参数与冻胀率联系起来，建立基于灰色关联分析和粗糙集理论的评价模型，探讨微观结构对冻胀的影响大小，利用评价结果选择对冻胀影响最有意义的微观结构参数。 在考虑宏观条件的基础上，充分考虑微观结构参数，建立包含对冻胀最有意义微观结构参数BP神经网络冻胀模型，并对模型进行了验证。为建立包含微观结构参数的冻胀模型及耦合模型提供了选参依据。

结构弹塑性分析的杆内时模型研究中文摘要

符合实际和便于工程应用的杆恢复力模型是结构弹塑性分析的关键。作为一种新型杆恢复力模型，杆内时模型的研究刚刚起步，考虑到它所具有的鲜明特色和优点，深入探讨它对各种材料杆本构特性描述的合理性、完善其理论基础很有必要。杆内时模型通过截面内时本构方程描述杆截面处内力与变形之间的关系，并利用杆有限元方法反映弹塑性沿杆长的分布特性，从而最终反映杆端力与杆端位移的关系。主要研究内容：深入探讨杆在各种复合受力条件下截面综合内时模型的合理形式；研究杆内时模型关于弹塑性沿杆长分布的合理描述；探讨杆内时模型对几种常用工程材料杆的适用性；提出适用于结构分析的杆内时模型数值计算方法；进行钢筋混凝土和型钢混凝土杆的复合受力试验；将本模型与通用程序分析结果和试验结果进行对比，验证本模型的合理性和可靠性。本项目研究的目的是完善杆内时模型的理论基础、给出建立模型的可靠方法，使杆内时模型成为合理可行的杆恢复力模型。 2100433B

季冻区路基土冻胀的微观机理研究图书目录

第一章绪论 1．1 研究意义 1．2 国内外冻土研究概况 1．3 土微观结构的国内外研究现状 1．4 不确定性信息处理的研究方法 1．5 本书的主要研究内容、技术路线 第二章研究区路基土的物质成分及物化性质． 2．1 土的物质组成 2．2 研究区土样的化学性质 2．3 季节冻土的热交换参数 2．4 季节冻土的水力参数 2．5 本章小结 第三章研究区土样室内冻胀试验 3．1 研究区路基土季节冻胀的概况 3．2 室内冻胀试验概况 3．3 室内冻胀试验结果 3．4 试验结果分析 3．5 本章小结 第四章路基土微观结构的研究方法 4．1 引言 4．2 微观结构研究对象、内容及微观结构参数的选取 4．3 微观结构的研究方法 4．4 试验仪器及微观结构样品制备 4．5 本章小结 第五章路基土冻融过程中微观结构变化研究 5．1 微观结构的定性分析 5．2 微观结构特征的定量分析 5．3 本章小结 第六章基于灰关联度法及粗糙集理论评价微观结构对冻胀的影响 6．1 引言 6．2 基于灰关联度法评价微观结构对冻胀的影响 6．3 粗糙集理论主要概念 6．4 运用粗糙集理论进行微观结构参数对冻胀的影响评价 6．5 本章小结 第七章基于BP神经网络建立包含微观结构参数的冻胀模型 第八章结语 参考文献2100433B

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