›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (12): 3636-3641.

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冻土与结构接触界面层力学试验系统研制及应用

孙厚超1, 2,杨 平1,王国良1   

  1. 1.南京林业大学 土木工程学院,南京 210037;2.盐城工学院 土木工程学院,江苏 盐城 224051
  • 收稿日期:2014-01-06 出版日期:2014-12-11 发布日期:2014-12-15
  • 通讯作者: 杨平,男,1964年生,教授,博导,主要从事岩土与地下工程的教学与研究工作。E-mail: yangping@njfu.edu.cn E-mail:sunhouchao1975@163.com;
  • 作者简介:孙厚超,男,1975年生,博士,高级工程师,主要从事岩土与地下工程的教学与研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 51278251);江苏省高校优秀学科建设项目;江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(No. CXZZ13_0540)。

Development of mechanical experimental system for interface layer between frozen soil and structure and its application

SUN Hou-chao1, 2, YANG Ping1, WANG Guo-liang1   

  1. 1. School of Civil Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China; 2.College of Civil Engineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng, Jiangsu 224051, China
  • Received:2014-01-06 Online:2014-12-11 Published:2014-12-15

摘要: 在天然冻土区或人工冻土工程中存在着大量冻土与结构物接触界面层问题,目前有关此类接触界面层力学变形性能的试验研究手段缺乏。为此,在已研制大型多功能冻土-结构接触面循环直剪系统DDJ-1基础上,改制冻土剪切盒,凸出冻土试样界面层,研发微变形测量系统,组成冻土与结构接触界面层力学试验系统。该系统不仅能实现不同边界条件下接触界面的力学特性试验,而且能测量和分析接触界面层不同位置的冻土体位移,分析研究不同冻土温度、不同结构粗糙度、不同法向荷载作用下界面层冻土体变形特性。试验结果表明,该系统能准确再现冻土与结构接触界面层的力学变形行为,可为系统开展冻土-结构接触界面层的研究提供试验基础。

关键词: 冻土, 接触界面层, 单调剪切, 试验系统

Abstract: In the permafrost region and artificial frozen soil engineering, there are massive interface layers between frozen soil and architectural construction, but it is lack of experimental methods for frozen soil-structure interface mechanical deformation research. For this, based on the developed apparatus called large-scale multi-functional cycle direct shear system for frozen soil-structure interface ( DDJ-1), the shearing box of frozen soil was modified to highlight the interface layer of frozen soil ,and the measuring system of tiny deformation was developed, thus the experimental system was composed. Using this system, the mechanical properties experiments of interface layer can be performed under different boundary conditions; the displacement of soil can be measured in different positions; and the deformation properties of interface layer can be studied under different temperatures, roughnesses and normal stresses. The results show that, the apparatus can accurately reproduce the mechanical and deformational behaviors of the interface layer between frozen soil and structure; meanwhile, it can provide a experimental basis for carrying out researches on the frozen soil-structure interface layer.

Key words: frozen soil, interface layer, monotony shear, experimental system

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