为了揭示主应力轴旋转条件下初始应力状态对冻结黏土动力特性的影响，利用冻土空心圆柱仪实现了纯主应力轴旋转的圆形应力路径，在圆形应力路径基础上开展了一系列室内空心扭剪试验，研究了初始应力状态对冻结黏土累积塑性应变、应力-应变滞回圈和动模量的影响。结果表明：纯主应力轴旋转条件下试样承受的初始应力越大时，冻结黏土空心圆柱试样的累积塑性应变发展速率越快，产生的最终累积塑性应变也相对较大。另外，发现纯主应力旋转条件下随着初始应力的增大，冻结黏土试样轴向应力-应变和剪切应力-应变滞回曲线倾斜度增大，冻结黏土试样的轴向回弹模量和剪切模量也增大，且不同循环应力比下轴向回弹模量和剪切模量与静偏应力比之间呈线性关系。研究结果有助于完善寒区工程和人工冻结工程设计理论。
为了揭示主应力轴旋转条件下初始应力状态对冻结黏土动力特性的影响，利用冻土空心圆柱仪实现了纯主应力轴旋转的圆形应力路径，在圆形应力路径基础上开展了一系列室内空心扭剪试验，研究了初始应力状态对冻结黏土累积塑性应变、应力-应变滞回圈和动模量的影响。结果表明：纯主应力轴旋转条件下试样承受的初始应力越大时，冻结黏土空心圆柱试样的累积塑性应变发展速率越快，产生的最终累积塑性应变也相对较大。另外，发现纯主应力旋转条件下随着初始应力的增大，冻结黏土试样轴向应力-应变和剪切应力-应变滞回曲线倾斜度增大，冻结黏土试样的轴向回弹模量和剪切模量也增大，且不同循环应力比下轴向回弹模量和剪切模量与静偏应力比之间呈线性关系。研究结果有助于完善寒区工程和人工冻结工程设计理论。
冻土的变形特性是寒区基础设计中地基变形稳定性验算的重要参数，且随应力方向改变而发生变化，现有研究中鲜有考虑应力主轴方向变化对冻土变形特性的影响。为此，采用冻土空心圆柱仪，对冻结黏土开展一系列纯应力主轴单向旋转试验，探索应力主轴方向角α旋转速度及旋转方向对冻结黏土变形特性的影响规律。结果表明：纯应力主轴旋转中，即使不改变应力幅值，也会在冻结黏土中产生塑性变形，变形过程中应变峰值滞后于应力峰值；α旋转速度会对单向旋转中冻结黏土的轴向应变及剪应变产生较大影响，存在一临界α旋转速度，在该条件下，冻结黏土能较好发挥其承载能力；α旋转方向不同改变了冻结黏土的受力过程，且冻结黏土中形变量越大，α旋转方向对其变形的发展规律影响越明显。滞回曲线特性分析表明，当α旋转速度较小时，会对冻结黏土的强度有较大影响，当α旋转速度较大时，对冻结黏土强度的影响反而会降低。α旋转方向对冻土强度的影响与所受的应力路径参数选取密切相关。
冻土的变形特性是寒区基础设计中地基变形稳定性验算的重要参数，且随应力方向改变而发生变化，现有研究中鲜有考虑应力主轴方向变化对冻土变形特性的影响。为此，采用冻土空心圆柱仪，对冻结黏土开展一系列纯应力主轴单向旋转试验，探索应力主轴方向角α旋转速度及旋转方向对冻结黏土变形特性的影响规律。结果表明：纯应力主轴旋转中，即使不改变应力幅值，也会在冻结黏土中产生塑性变形，变形过程中应变峰值滞后于应力峰值；α旋转速度会对单向旋转中冻结黏土的轴向应变及剪应变产生较大影响，存在一临界α旋转速度，在该条件下，冻结黏土能较好发挥其承载能力；α旋转方向不同改变了冻结黏土的受力过程，且冻结黏土中形变量越大，α旋转方向对其变形的发展规律影响越明显。滞回曲线特性分析表明，当α旋转速度较小时，会对冻结黏土的强度有较大影响，当α旋转速度较大时，对冻结黏土强度的影响反而会降低。α旋转方向对冻土强度的影响与所受的应力路径参数选取密切相关。
冻土作为寒区工程的基础和人工冻结工程的支护壁，经常承受动荷载的扰动，研究其在动荷载作用下累积塑性应变和临界动应力特性，可为寒区工程和人工冻结工程变形控制和稳定评价提供重要参考。为揭示主应力轴旋转对冻结黏土累积塑性应变和临界动应力特性影响，采用冻土空心圆柱仪进行了一系列考虑围压影响的动三轴试验和纯主应力轴旋转试验，分析了冻结黏土累积塑性应变、累积塑性应变率和临界动应力特征变化。研究表明，冻结黏土试样轴向累积塑性应变随着循环次数的增多而增大，围压的增大则会抑制冻结黏土轴向累积塑性应变发展速度，而主应力轴旋转效应会加快冻结黏土轴向累积塑性应变发展速度。冻结黏土轴向累积塑性应变率呈现3种不同变化趋势，提出了基于累积塑性应变速率判别的冻结黏土塑性变形行为划分准则，并建立了冻结黏土塑性安定和塑性蠕变临界动应力表达式，证实了主应力轴旋转条件下冻结黏土临界动应力显著降低。研究结果对冻土工程的设计、施工、稳定评价和寒区资源开发都具有重要的指导意义。
冻土作为寒区工程的基础和人工冻结工程的支护壁，经常承受动荷载的扰动，研究其在动荷载作用下累积塑性应变和临界动应力特性，可为寒区工程和人工冻结工程变形控制和稳定评价提供重要参考。为揭示主应力轴旋转对冻结黏土累积塑性应变和临界动应力特性影响，采用冻土空心圆柱仪进行了一系列考虑围压影响的动三轴试验和纯主应力轴旋转试验，分析了冻结黏土累积塑性应变、累积塑性应变率和临界动应力特征变化。研究表明，冻结黏土试样轴向累积塑性应变随着循环次数的增多而增大，围压的增大则会抑制冻结黏土轴向累积塑性应变发展速度，而主应力轴旋转效应会加快冻结黏土轴向累积塑性应变发展速度。冻结黏土轴向累积塑性应变率呈现3种不同变化趋势，提出了基于累积塑性应变速率判别的冻结黏土塑性变形行为划分准则，并建立了冻结黏土塑性安定和塑性蠕变临界动应力表达式，证实了主应力轴旋转条件下冻结黏土临界动应力显著降低。研究结果对冻土工程的设计、施工、稳定评价和寒区资源开发都具有重要的指导意义。
研究冻土动强度对寒区工程和人工冻结工程施工及安全性评价具有重要意义。为了揭示主应力轴旋转对冻结黏土动强度特性的影响，利用空心扭剪仪开展不同围压下冻结黏土动三轴和空心扭剪试验，探讨了主应力轴旋转对冻结黏土动强度、动黏聚力和动内摩擦角变化规律的影响。结果表明：主应力轴旋转导致冻结黏土试样的动强度降低，围压越低主应力轴旋转对动强度影响效果就越明显；随着震动次数的增多，主应力轴旋转条件下冻结黏土动黏聚力衰减速度相对于主应力方向固定时加快；不同于主应力轴方向固定条件下动内摩擦角随震动次数增多而衰减的特点，在主应力轴旋转条件下动内摩擦角随震动次数增多而增大。另外，研究显示主应力轴旋转条件下动强度、动黏聚力和动内摩擦角均与震动次数的对数呈良好的线性关系，用线性方程对其进行了拟合，并给出拟合系数和确定系数。
研究冻土动强度对寒区工程和人工冻结工程施工及安全性评价具有重要意义。为了揭示主应力轴旋转对冻结黏土动强度特性的影响，利用空心扭剪仪开展不同围压下冻结黏土动三轴和空心扭剪试验，探讨了主应力轴旋转对冻结黏土动强度、动黏聚力和动内摩擦角变化规律的影响。结果表明：主应力轴旋转导致冻结黏土试样的动强度降低，围压越低主应力轴旋转对动强度影响效果就越明显；随着震动次数的增多，主应力轴旋转条件下冻结黏土动黏聚力衰减速度相对于主应力方向固定时加快；不同于主应力轴方向固定条件下动内摩擦角随震动次数增多而衰减的特点，在主应力轴旋转条件下动内摩擦角随震动次数增多而增大。另外，研究显示主应力轴旋转条件下动强度、动黏聚力和动内摩擦角均与震动次数的对数呈良好的线性关系，用线性方程对其进行了拟合，并给出拟合系数和确定系数。
为研究应力水平对应力主轴旋转过程中冻结黏土变形特性的影响,采用冻土空心圆柱仪,对冻结黏土开展不同应力水平p值下的应力主轴单向旋转试验,试验温度为-10℃,试验结果表明:平均主应力p值对单向旋转中的轴向应变和剪应变均有较大影响,轴向应变的最大变幅达121.7%,p值的增加会使轴向拉应变减小;剪应变峰值滞后于剪应力峰值,表现出较强的黏塑性变形特性,加载过程中的剪应变越大,剪应变的滞后性越大。当p值较小时,p值的增加会使冻结黏土的强度增大,超过临界p值后,冻结黏土的强度随p值的增加开始减小,但中主应力的增加会使临界p值减小。只发生应力主轴的旋转,也会在冻结黏土中产生较明显的塑性剪应变,通过对p–塑性剪应变曲线的分析,发现塑性剪应变随p值的增加呈现出四阶段变化趋势:强化→弱化→弱强化→再弱化。
为研究应力水平对应力主轴旋转过程中冻结黏土变形特性的影响,采用冻土空心圆柱仪,对冻结黏土开展不同应力水平p值下的应力主轴单向旋转试验,试验温度为-10℃,试验结果表明:平均主应力p值对单向旋转中的轴向应变和剪应变均有较大影响,轴向应变的最大变幅达121.7%,p值的增加会使轴向拉应变减小;剪应变峰值滞后于剪应力峰值,表现出较强的黏塑性变形特性,加载过程中的剪应变越大,剪应变的滞后性越大。当p值较小时,p值的增加会使冻结黏土的强度增大,超过临界p值后,冻结黏土的强度随p值的增加开始减小,但中主应力的增加会使临界p值减小。只发生应力主轴的旋转,也会在冻结黏土中产生较明显的塑性剪应变,通过对p–塑性剪应变曲线的分析,发现塑性剪应变随p值的增加呈现出四阶段变化趋势:强化→弱化→弱强化→再弱化。