为研究在季节冻土区，显著的温度波动改变筋土界面力学特性进而影响寒区加筋土工程的力学稳定性和长期耐久性能。通过离散元法PFC3D软件，针对-5℃下粗粒土-土工格栅室内直剪试验，进行直剪试验数值模拟。方法研究了土工格栅加筋粗粒土在直剪试验中土工格栅的单体变形受力、孔隙率变化、粗粒土的位移与旋转及土体内部的力链应力场等宏细观特性演化过程，并通过模拟与室内试验结果的对比分析，验证模型的准确性和实用性。结果表明：在-5℃的低温条件下，随着剪切位移的增加，变形逐渐明显，且纵肋的变形显著大于横肋。深入分析土体内部不同截面的孔隙率变化，可以观察到孔隙率随着剪切位移的增长而降低，且剪切面上下的孔隙率呈现非对称分布模式。剪切位移主要集中于剪切面周围，位移呈现左高右低的特征，并随着剪切的进行，土体内部形成中心对称的拱形结构。进一步探究土体的应力场变化，初始时强力链沿盒壁分布，形成低应力区，而应力峰值过后，颗粒间接触力减少，力链沿对角线分布，这种分布特征与施加的水平推力有着密切的关联。研究成果从细观角度对粗粒土的加筋机理提供了理论解释，可为季节性冻土区的加筋土工程设计参数提供了数据支撑。
为研究在季节冻土区，显著的温度波动改变筋土界面力学特性进而影响寒区加筋土工程的力学稳定性和长期耐久性能。通过离散元法PFC3D软件，针对-5℃下粗粒土-土工格栅室内直剪试验，进行直剪试验数值模拟。方法研究了土工格栅加筋粗粒土在直剪试验中土工格栅的单体变形受力、孔隙率变化、粗粒土的位移与旋转及土体内部的力链应力场等宏细观特性演化过程，并通过模拟与室内试验结果的对比分析，验证模型的准确性和实用性。结果表明：在-5℃的低温条件下，随着剪切位移的增加，变形逐渐明显，且纵肋的变形显著大于横肋。深入分析土体内部不同截面的孔隙率变化，可以观察到孔隙率随着剪切位移的增长而降低，且剪切面上下的孔隙率呈现非对称分布模式。剪切位移主要集中于剪切面周围，位移呈现左高右低的特征，并随着剪切的进行，土体内部形成中心对称的拱形结构。进一步探究土体的应力场变化，初始时强力链沿盒壁分布，形成低应力区，而应力峰值过后，颗粒间接触力减少，力链沿对角线分布，这种分布特征与施加的水平推力有着密切的关联。研究成果从细观角度对粗粒土的加筋机理提供了理论解释，可为季节性冻土区的加筋土工程设计参数提供了数据支撑。
为研究在季节冻土区，显著的温度波动改变筋土界面力学特性进而影响寒区加筋土工程的力学稳定性和长期耐久性能。通过离散元法PFC3D软件，针对-5℃下粗粒土-土工格栅室内直剪试验，进行直剪试验数值模拟。方法研究了土工格栅加筋粗粒土在直剪试验中土工格栅的单体变形受力、孔隙率变化、粗粒土的位移与旋转及土体内部的力链应力场等宏细观特性演化过程，并通过模拟与室内试验结果的对比分析，验证模型的准确性和实用性。结果表明：在-5℃的低温条件下，随着剪切位移的增加，变形逐渐明显，且纵肋的变形显著大于横肋。深入分析土体内部不同截面的孔隙率变化，可以观察到孔隙率随着剪切位移的增长而降低，且剪切面上下的孔隙率呈现非对称分布模式。剪切位移主要集中于剪切面周围，位移呈现左高右低的特征，并随着剪切的进行，土体内部形成中心对称的拱形结构。进一步探究土体的应力场变化，初始时强力链沿盒壁分布，形成低应力区，而应力峰值过后，颗粒间接触力减少，力链沿对角线分布，这种分布特征与施加的水平推力有着密切的关联。研究成果从细观角度对粗粒土的加筋机理提供了理论解释，可为季节性冻土区的加筋土工程设计参数提供了数据支撑。
冰川碎屑冰冻体的冰水赋存状态对温度的变化非常敏感。近年受到气候变暖影响，由碎屑冰冻升温融化而引发的冰崩灾害被广泛报道。为了研究温升条件下碎屑冰冻体的抗剪强度劣化行为，提出了正融碎屑冰冻体的有限-离散元数值模型(F-DEM)。模型将碎屑冰冻体概化为冻土、碎石实体单元以及黏聚力单元，将根据试验所得的碎屑冰冻体抗剪强度升温劣化描述为黏聚力单元的黏结强度的升温劣化过程。首先，在冻土内预置使用“牵引-分离”准则的黏聚力单元来代表孔隙冰。然后，在Abaqus软件中使用用户自定义子程序VUSDFLD，通过温度场变量对黏聚力单元的黏结强度劣化规律进行控制。将数值结果与试验进行对比，发现峰值抗剪强度、变形模式、破坏模式等宏观响应特征和强度劣化规律与试验结果吻合较好。对融冰率、碎石率和载荷水平等条件对碎屑冰冻体剪切力学行为的影响进行了研究，结果表明：当融冰率≤2%，剪切破坏模式为粗糙的“锯齿状”；随着融冰率增加(> 2%)，剪切破裂面逐渐向较为平滑的“圆弧状”转变。在冻土-碎石界面，由于强度差异较大容易形成应力集中，导致裂缝沿该界面形成渐进式贯通。含石率的增加会导致碎屑冰冻体抗剪强度的降低。随融冰率...
冰川碎屑冰冻体的冰水赋存状态对温度的变化非常敏感。近年受到气候变暖影响，由碎屑冰冻升温融化而引发的冰崩灾害被广泛报道。为了研究温升条件下碎屑冰冻体的抗剪强度劣化行为，提出了正融碎屑冰冻体的有限-离散元数值模型(F-DEM)。模型将碎屑冰冻体概化为冻土、碎石实体单元以及黏聚力单元，将根据试验所得的碎屑冰冻体抗剪强度升温劣化描述为黏聚力单元的黏结强度的升温劣化过程。首先，在冻土内预置使用“牵引-分离”准则的黏聚力单元来代表孔隙冰。然后，在Abaqus软件中使用用户自定义子程序VUSDFLD，通过温度场变量对黏聚力单元的黏结强度劣化规律进行控制。将数值结果与试验进行对比，发现峰值抗剪强度、变形模式、破坏模式等宏观响应特征和强度劣化规律与试验结果吻合较好。对融冰率、碎石率和载荷水平等条件对碎屑冰冻体剪切力学行为的影响进行了研究，结果表明：当融冰率≤2%，剪切破坏模式为粗糙的“锯齿状”；随着融冰率增加(> 2%)，剪切破裂面逐渐向较为平滑的“圆弧状”转变。在冻土-碎石界面，由于强度差异较大容易形成应力集中，导致裂缝沿该界面形成渐进式贯通。含石率的增加会导致碎屑冰冻体抗剪强度的降低。随融冰率...
制作了一套可实现温度控制的筋土界面直剪试验设备。为了研究含水率、界面温度、冻融循环次数对筋土界面剪切特性的影响，开展11组土工格栅-砂土界面直剪试验。研究结果表明，筋土界面的黏聚力和摩擦角均随含水率的增加而减小，当含水率提高时，筋土间的抗剪强度减弱。加筋可显著提高冻土的抗剪强度，当界面温度为-10℃时，土工格栅-砂土界面剪应力峰值较冻结后砂土的剪应力增加了约20%。筋土界面剪应力随着界面温度的降低而增大，当界面温度在0℃以下时，剪应力较大且剪应力-剪切位移曲线会出现峰值强度和残余强度，而在无冻结情况下，筋土界面剪应力稳定值基本相同。冻融循环后筋土界面的抗剪强度减小，筋土界面的黏聚力和摩擦角均随着冻融循环次数的增加而减小，但在4次冻融循环后趋于稳定。研究成果可为冻土地区土工格栅加筋土结构的设计和应用提供理论依据。
制作了一套可实现温度控制的筋土界面直剪试验设备。为了研究含水率、界面温度、冻融循环次数对筋土界面剪切特性的影响，开展11组土工格栅-砂土界面直剪试验。研究结果表明，筋土界面的黏聚力和摩擦角均随含水率的增加而减小，当含水率提高时，筋土间的抗剪强度减弱。加筋可显著提高冻土的抗剪强度，当界面温度为-10℃时，土工格栅-砂土界面剪应力峰值较冻结后砂土的剪应力增加了约20%。筋土界面剪应力随着界面温度的降低而增大，当界面温度在0℃以下时，剪应力较大且剪应力-剪切位移曲线会出现峰值强度和残余强度，而在无冻结情况下，筋土界面剪应力稳定值基本相同。冻融循环后筋土界面的抗剪强度减小，筋土界面的黏聚力和摩擦角均随着冻融循环次数的增加而减小，但在4次冻融循环后趋于稳定。研究成果可为冻土地区土工格栅加筋土结构的设计和应用提供理论依据。
受到气候变暖的影响，青藏高原冰川剪切滑动带中的碎屑冰冻体存在融化风险，这严重影响了冰川的抗剪强度和稳定性。为了研究融化过程对碎屑冰冻体剪切力学特性的影响，引入融冰率定量评估融化程度，对正融碎屑冰冻体试样开展了室内直剪试验。基于试验结果提出了正融碎屑冰冻体的有限-离散元数值模型并进行了对比验证，研究了融冰率和碎石含量对碎屑冰冻体剪切力学行为的影响规律。结果表明：融化过程显著降低了峰值剪切强度、黏聚力和内摩擦角；强度参数与融冰率的关系可用线性准则表达；正碎屑冰冻体剪切强度急剧劣化的主因是孔隙冰融化导致的冻土-孔隙冰界面黏聚力降低；当融冰率从2%增加到4%，试样变形模式由应变软化过渡为应变硬化，破坏模式由粗糙的“锯齿状”过渡为平滑的“圆弧状”；随着碎石含量增加，碎屑冰冻体剪切强度明显降低，降低幅度随融冰率的增加而减小。该研究可作为冰川稳定性评价的有益补充。
受到气候变暖的影响，青藏高原冰川剪切滑动带中的碎屑冰冻体存在融化风险，这严重影响了冰川的抗剪强度和稳定性。为了研究融化过程对碎屑冰冻体剪切力学特性的影响，引入融冰率定量评估融化程度，对正融碎屑冰冻体试样开展了室内直剪试验。基于试验结果提出了正融碎屑冰冻体的有限-离散元数值模型并进行了对比验证，研究了融冰率和碎石含量对碎屑冰冻体剪切力学行为的影响规律。结果表明：融化过程显著降低了峰值剪切强度、黏聚力和内摩擦角；强度参数与融冰率的关系可用线性准则表达；正碎屑冰冻体剪切强度急剧劣化的主因是孔隙冰融化导致的冻土-孔隙冰界面黏聚力降低；当融冰率从2%增加到4%，试样变形模式由应变软化过渡为应变硬化，破坏模式由粗糙的“锯齿状”过渡为平滑的“圆弧状”；随着碎石含量增加，碎屑冰冻体剪切强度明显降低，降低幅度随融冰率的增加而减小。该研究可作为冰川稳定性评价的有益补充。
盐渍冻土与混凝土接触界面的力学特性对寒旱区道路工程结构的稳定性和耐久性有重要的影响。为了揭示多因素作用下盐渍冻土-混凝土接触面力学特性，通过室内试验和数学模型探究了接触面剪切应力-位移关系和剪切强度变化规律。开展了补水和不补水、冻融循环方式（单向和整体冻融循环）、冻融循环次数（0、5、10、20）、含盐量（0、0.5%、1%、2%、3%、4%）、含盐类型(NaCl和Na2SO4)、剪切温度（-2℃、-5℃、-10℃）等条件下的盐渍冻土-混凝土接触面直剪试验。基于龚帕兹模型拟合了接触面的剪应力-剪切位移关系。并运用灰色相关理论分析了各影响因素与接触面剪切强度关联性。研究结果表明：冻融循环方式对接触面抗剪强度的影响差异不明显，但随着冻融循环次数增加，接触面抗剪强度均逐渐降低。接触面抗剪强度随着盐含量的增加而降低，当含盐量超过2%时，硫酸钠和氯化钠冻土接触面抗剪强度呈现相反变化规律，其中硫酸钠冻土接触面强度增大。当温度降至-5 ℃及更低温度后，补水条件对接触面抗剪强度起增强作用。龚帕兹模型与盐渍冻土-混凝土接触面的应力位移关系吻合较好，可用于评价寒...