西藏地区新能源送出走廊不可避免的会途经极寒冻土地区，接地装置面临着冻结失效的风险。以往的研究中，接地装置散流性能计算前提是将冻土考虑成静态水平分层结构，忽略接地装置与杆塔相连时整体的散热效应对土壤冻结结构的影响，导致实际运行中接地装置散流性能分析不准确。因此，该文首先建立考虑接地导体传热的土壤水热场耦合模型，计算得到杆塔散热条件下土壤的冻结结构；然后，在此冻结结构下构造接地装置冲击散流失效模型；最后，利用该模型与传统模型对比，探究接地导体的半径、长度和土壤初始温度等因素对接地装置散流性能的影响。研究表明，由于接地导体具有良好的导热性能，其所接触的土壤易形成局部冻结，与传统模型相比，-10℃低气温下相同接地装置失效时刻提前约18 d；若低温持续时间相同，半径6 mm的单根垂直接地导体达到3.3 m就不会失效，而传统模型下则是1.6 m，相差约2倍。此外，减小接地导体半径或降低接地导体导热系数均可减缓局部冻结。

西藏地区新能源送出走廊不可避免的会途经极寒冻土地区，接地装置面临着冻结失效的风险。以往的研究中，接地装置散流性能计算前提是将冻土考虑成静态水平分层结构，忽略接地装置与杆塔相连时整体的散热效应对土壤冻结结构的影响，导致实际运行中接地装置散流性能分析不准确。因此，该文首先建立考虑接地导体传热的土壤水热场耦合模型，计算得到杆塔散热条件下土壤的冻结结构；然后，在此冻结结构下构造接地装置冲击散流失效模型；最后，利用该模型与传统模型对比，探究接地导体的半径、长度和土壤初始温度等因素对接地装置散流性能的影响。研究表明，由于接地导体具有良好的导热性能，其所接触的土壤易形成局部冻结，与传统模型相比，-10℃低气温下相同接地装置失效时刻提前约18 d；若低温持续时间相同，半径6 mm的单根垂直接地导体达到3.3 m就不会失效，而传统模型下则是1.6 m，相差约2倍。此外，减小接地导体半径或降低接地导体导热系数均可减缓局部冻结。

西藏地区新能源送出走廊不可避免的会途经极寒冻土地区，接地装置面临着冻结失效的风险。以往的研究中，接地装置散流性能计算前提是将冻土考虑成静态水平分层结构，忽略接地装置与杆塔相连时整体的散热效应对土壤冻结结构的影响，导致实际运行中接地装置散流性能分析不准确。因此，该文首先建立考虑接地导体传热的土壤水热场耦合模型，计算得到杆塔散热条件下土壤的冻结结构；然后，在此冻结结构下构造接地装置冲击散流失效模型；最后，利用该模型与传统模型对比，探究接地导体的半径、长度和土壤初始温度等因素对接地装置散流性能的影响。研究表明，由于接地导体具有良好的导热性能，其所接触的土壤易形成局部冻结，与传统模型相比，-10℃低气温下相同接地装置失效时刻提前约18 d；若低温持续时间相同，半径6 mm的单根垂直接地导体达到3.3 m就不会失效，而传统模型下则是1.6 m，相差约2倍。此外，减小接地导体半径或降低接地导体导热系数均可减缓局部冻结。

在寒区工程施工中，冻土不可避免地会承受压-剪耦合荷载的作用。为了研究冻土在压-剪耦合冲击加载下的力学性能及其能量演化规律，设计了4种不同倾角（0°、3°、5°和7°）的冻土试样，并利用分离式霍普金森压杆在3组不同冻结温度（-23、-15、-7℃）下对其进行冲击实验。结果表明：压-剪耦合冲击加载下冻土的破坏过程可以分为弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段；随着温度由-23℃升至-7℃，0°倾角下冻土的抗压强度下降了41.4%，表现出明显的温度敏感性，而当倾角由0°增加至7°时，-23℃下冻土的抗压强度降低了21.0%，表现出一定的加载路径依赖性；冻土的破坏面随着温度降低不断向外扩展；冻土的破坏过程伴随着能量积累、耗散和释放，且能量耗散密度随着温度的升高和倾角的增加而降低。

在寒区工程施工中，冻土不可避免地会承受压-剪耦合荷载的作用。为了研究冻土在压-剪耦合冲击加载下的力学性能及其能量演化规律，设计了4种不同倾角（0°、3°、5°和7°）的冻土试样，并利用分离式霍普金森压杆在3组不同冻结温度（-23、-15、-7℃）下对其进行冲击实验。结果表明：压-剪耦合冲击加载下冻土的破坏过程可以分为弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段；随着温度由-23℃升至-7℃，0°倾角下冻土的抗压强度下降了41.4%，表现出明显的温度敏感性，而当倾角由0°增加至7°时，-23℃下冻土的抗压强度降低了21.0%，表现出一定的加载路径依赖性；冻土的破坏面随着温度降低不断向外扩展；冻土的破坏过程伴随着能量积累、耗散和释放，且能量耗散密度随着温度的升高和倾角的增加而降低。

在寒区工程施工中，冻土不可避免地会承受压-剪耦合荷载的作用。为了研究冻土在压-剪耦合冲击加载下的力学性能及其能量演化规律，设计了4种不同倾角（0°、3°、5°和7°）的冻土试样，并利用分离式霍普金森压杆在3组不同冻结温度（-23、-15、-7℃）下对其进行冲击实验。结果表明：压-剪耦合冲击加载下冻土的破坏过程可以分为弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段；随着温度由-23℃升至-7℃，0°倾角下冻土的抗压强度下降了41.4%，表现出明显的温度敏感性，而当倾角由0°增加至7°时，-23℃下冻土的抗压强度降低了21.0%，表现出一定的加载路径依赖性；冻土的破坏面随着温度降低不断向外扩展；冻土的破坏过程伴随着能量积累、耗散和释放，且能量耗散密度随着温度的升高和倾角的增加而降低。

针对水冰探测过程中需要改变其物态以便于质谱分析的问题，提出了侵彻体撞击目标接触头处摩擦升温的计算方法。将侵彻体撞击冻土划分为“冻土”和“融土”阶段，高速移动热源摩擦升温法和侵彻体撞击冻土阻力法结合，提出了侵彻体撞击“冻土”阶段弹头处摩擦升温计算方法。利用仿真软件，得到了侵彻体以低于400 m/s的速度撞击时头部的升温曲线，与理论计算曲线基本一致，验证了摩擦升温函数的正确性。根据传热学理论，得到了系列速度下侵彻体撞击“冻土”阶段物态体积的改变量。

针对水冰探测过程中需要改变其物态以便于质谱分析的问题，提出了侵彻体撞击目标接触头处摩擦升温的计算方法。将侵彻体撞击冻土划分为“冻土”和“融土”阶段，高速移动热源摩擦升温法和侵彻体撞击冻土阻力法结合，提出了侵彻体撞击“冻土”阶段弹头处摩擦升温计算方法。利用仿真软件，得到了侵彻体以低于400 m/s的速度撞击时头部的升温曲线，与理论计算曲线基本一致，验证了摩擦升温函数的正确性。根据传热学理论，得到了系列速度下侵彻体撞击“冻土”阶段物态体积的改变量。

针对水冰探测过程中需要改变其物态以便于质谱分析的问题，提出了侵彻体撞击目标接触头处摩擦升温的计算方法。将侵彻体撞击冻土划分为“冻土”和“融土”阶段，高速移动热源摩擦升温法和侵彻体撞击冻土阻力法结合，提出了侵彻体撞击“冻土”阶段弹头处摩擦升温计算方法。利用仿真软件，得到了侵彻体以低于400 m/s的速度撞击时头部的升温曲线，与理论计算曲线基本一致，验证了摩擦升温函数的正确性。根据传热学理论，得到了系列速度下侵彻体撞击“冻土”阶段物态体积的改变量。

西藏地区由于独特的气候与地理环境，在其冻土地区存在雷电与低温共存现象。低温下冻土作为含冰复杂体系，其在雷击下的冲击散流性能仍不明晰，因此该文就冻土电阻率的负温特性以及接地极的冲击特性开展研究。首先研究了不同含水量、含盐量的土壤电阻率随温度的变化规律；然后在冲击电流作用下，以永冻土试品的表层土壤融化厚度和季节性冻土试品的表层土壤冻结厚度为变量，探究了其对相应冻土中垂直接地极暂态电位的影响规律；最后结合冻结条件下土壤冲击放电的形貌特征与地中电场强度和电流密度的分布特性，探讨了负温下接地极暂态电位变化的本质原因。试验研究表明：考虑盐分对土壤的影响，当其温度在一次冻结温度T_f与二次冻结温度Ts之间时，电阻率随温度下降缓慢上升，只有当温度降至二次冻结温度时，才存在突增现象；在永冻土中，当冻土温度高于Ts时，接地极仍具有较好的散流性能。由此可知降低Ts可以减小水分冻结对土壤电阻率的影响，为避免极寒地区接地极失效提供了新思路。