凍土融化導(dǎo)致其抗變形和承載性能劣化,不利于工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,認(rèn)識(shí)凍土融化過(guò)程力學(xué)性能的演變規(guī)律,對(duì)于寒區(qū)工程及人工凍結(jié)工程中的融沉災(zāi)害防治有重要意義。為獲得正融土剪切模量的變化規(guī)律,本文研制了凍融彎曲元試驗(yàn)裝置,進(jìn)行了無(wú)載、有載條件下正融黏土和正融砂土的剪切模量特性研究。論文取得的主要成果如下:（1）研制了凍融彎曲元試驗(yàn)裝置,該裝置的試樣筒采用雙層結(jié)構(gòu),筒體側(cè)面開(kāi)孔,彎曲元探頭安裝于開(kāi)孔處。筒體外層為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu),內(nèi)層為聚四氟乙烯材料,可滿(mǎn)足高壓和隔振要求。該裝置可實(shí)現(xiàn)單、雙向控溫,最大承壓能力達(dá)10MPa。（2）研究了凍土剪切模量的彎曲元測(cè)試方法。利用標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)玻璃試件分析了聲時(shí)的判斷方法,結(jié)果表明初達(dá)波法測(cè)試精度較高。分析了不同條件下彎曲元測(cè)試系統(tǒng)的響應(yīng)頻率,確定激發(fā)信號(hào)頻率范圍為3kHz⁷kHz。對(duì)不同激發(fā)波形進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果顯示激勵(lì)信號(hào)為方波時(shí),聲時(shí)受頻率影響小。（3）無(wú)載條件下正融土剪切模量彎曲元試驗(yàn)結(jié)果表明,溫度為-25℃^-1℃條件下,正融黏土和砂土的剪切模量隨溫度的升高而降低,兩者呈對(duì)數(shù)關(guān)系。（4）無(wú)載條件下正融黏土和砂土的剪切模量隨著干... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：115 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

研究技術(shù)路線

2 凍融彎曲元試驗(yàn)系統(tǒng)研制及試驗(yàn)方法研究2.2.2彎曲元傳感器制作彎曲元傳感器主要用來(lái)測(cè)試剪切波波速，壓電陶瓷裝置是彎曲元傳感器的主要構(gòu)件，主要由兩壓電陶瓷片和加勁銅片組成，其細(xì)部結(jié)構(gòu)可分為 7 層，依次為電極層、壓電陶瓷片、黏結(jié)層、加勁銅片、黏結(jié)層、壓電陶瓷、電極層，電極層主要是為兩壓電陶瓷片提供相等的電荷分布。本文中使用的壓電陶瓷片性能參數(shù)如表 2-1 所示。表 2-1 壓電陶瓷片性能參數(shù)Table 2-1 Performance parameters of piezoelectric ceramics介電系數(shù) 介電損耗 泊松比楊氏模量 居里溫度點(diǎn)（MPa） （℃）1850 0.018 0.35 6.0×104310壓電陶瓷裝置制作過(guò)程中，由于兩壓電陶瓷片極化方向不同，其可分為極化方向相反的 X 型壓電陶瓷裝置和極化方向相同的 Y 型壓電陶瓷裝置；由于連接兩壓電陶瓷片方式的不同，又可分為串聯(lián)式壓電陶瓷裝置與并聯(lián)式壓電陶瓷裝置，如圖 2-1 所示。

圖 2-2 壓電陶瓷裝置測(cè)試原理Figure 2-2 Test principle of piezoelectric ceramic device測(cè)試過(guò)程中，常常會(huì)因?yàn)榇粲绊懯沟媒邮盏降男盘?hào)不清晰，影響測(cè)試精度，并且會(huì)遇到彎曲元傳感器遇水短路的現(xiàn)象。因此傳感器的制作過(guò)程中，應(yīng)采取措施避免這些問(wèn)題的出現(xiàn)。對(duì)于本試驗(yàn)中使用的傳感器，其在壓電陶瓷裝置外表面采用絕緣的鐵氟龍膠帶外包鋁膠帶進(jìn)行屏蔽防護(hù)，以減弱或消除周?chē)h(huán)境的噪音和其它電磁信號(hào)的干擾對(duì)接收信號(hào)產(chǎn)生的影響，同時(shí)在最外面封以環(huán)氧樹(shù)脂起到防水的作用。彎曲元傳感器如圖2-3 所示。（a）彎曲元傳感器構(gòu)造示意圖 （b）彎曲元傳感器實(shí)體圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]人工凍土融沉特性及其預(yù)報(bào)模型研究[D]. 王效賓.南京林業(yè)大學(xué) 2006
[2]凍土融化壓縮特性的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李勇.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[3]地下凍結(jié)工程中土體凍脹融沉對(duì)地表變形的影響分析[D]. 寧方波.煤炭科學(xué)研究總院 2005



本文編號(hào)：3478444