为准确预测并有效控制高寒高海拔地区洞室围岩的稳定性，针对不同冻融循环作用下砂岩进行分级卸荷蠕变试验，揭示砂岩衰减、稳态和加速蠕变3阶段特征；通过引入非线性粘滞元件对牛顿黏性系数进行修正，将冻融循环与三轴卸荷蠕变行为相结合，提出能够表征蠕变全过程的非线性黏弹塑性本构模型，并基于ABAQUS用户自定义材料接口完成模型二次开发。研究结果表明：该模型较传统西原模型显著提高蠕变行为拟合精度。研究结果可为高寒高海拔地区洞室围岩卸荷蠕变预测与稳定性控制提供理论支撑。
随着大跨空间结构的发展，拱形屋面在实际工程中得到了多方面的应用。然而在暴雪天气，大跨结构倒塌事故频发，屋面失稳坍塌通常为屋面不均匀积雪分布所致。一些学者主要对高低屋面、双坡屋面等平屋面建筑上积雪分布进行了研究，目前针对拱形屋面上积雪分布的研究较少。本文通过考虑降雪影响对不同矢跨比拱形屋面模型积雪分布进行了风洞试验。当矢跨比1/10时，屋盖表面雪压大致在0.32 kN/m2～0.4 kN/m2之间；矢跨比1/10时，屋盖表面雪压大致在0.22 kN/m2～0.36 kN/m2之间。同时，采用数值模拟对不同矢跨比及不同跨数拱形屋面积雪分布情况进行了研究分析。发现在中间跨的雪粒堆积最显著，第二跨拱形屋盖表面的雪压大致在0.35 kN/m2～0.4 kN/m2之间，明显大于第一跨和第三跨0.32 kN/m2～0.35 kN/m2之间的雪压，在实际工程中应加强中间跨的抗雪设计。通过对比试验与数值模拟的结果，验证了该数值方法...
为了评估冻土条件下路桥桥头过渡段性能，以优化设计与施工策略，基于相似性原理，构建包含钢管桩、钢筋混凝土承台及模拟地基的综合模拟模型。通过埋设温度传感器和位移传感器，实时监测土体温度变化和位移变化。利用高低温环境试验箱模拟不同气候条件，观察地基模型温度场变化，并分析级配碎石在冻土条件下的热稳定性。通过施加外部荷载，模拟实际路桥在运营过程中可能遇到的荷载情况，评估模型在冻土条件下的承载能力和稳定性。结果表明，通过温度场分析，级配碎石在冻土地区的深层土壤中展现出了卓越的热稳定性和承载能力，经过沉降场分析，证实了路桥碎石过渡段在控制路基沉降方面相较于其他结构具有显著优势。
为了评估冻土条件下路桥桥头过渡段性能，以优化设计与施工策略，基于相似性原理，构建包含钢管桩、钢筋混凝土承台及模拟地基的综合模拟模型。通过埋设温度传感器和位移传感器，实时监测土体温度变化和位移变化。利用高低温环境试验箱模拟不同气候条件，观察地基模型温度场变化，并分析级配碎石在冻土条件下的热稳定性。通过施加外部荷载，模拟实际路桥在运营过程中可能遇到的荷载情况，评估模型在冻土条件下的承载能力和稳定性。结果表明，通过温度场分析，级配碎石在冻土地区的深层土壤中展现出了卓越的热稳定性和承载能力，经过沉降场分析，证实了路桥碎石过渡段在控制路基沉降方面相较于其他结构具有显著优势。
为了评估冻土条件下路桥桥头过渡段性能，以优化设计与施工策略，基于相似性原理，构建包含钢管桩、钢筋混凝土承台及模拟地基的综合模拟模型。通过埋设温度传感器和位移传感器，实时监测土体温度变化和位移变化。利用高低温环境试验箱模拟不同气候条件，观察地基模型温度场变化，并分析级配碎石在冻土条件下的热稳定性。通过施加外部荷载，模拟实际路桥在运营过程中可能遇到的荷载情况，评估模型在冻土条件下的承载能力和稳定性。结果表明，通过温度场分析，级配碎石在冻土地区的深层土壤中展现出了卓越的热稳定性和承载能力，经过沉降场分析，证实了路桥碎石过渡段在控制路基沉降方面相较于其他结构具有显著优势。
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。
为了获得盾构解困冻结过程中泥水仓内温度场的演变规律，以南京市江宁区新济洲供水管线过江廊道盾构解困工程为原型，依据相似理论进行了盾构内部水平冻结温度场的模型试验，研究大孔距冻结过程中泥水仓内温度场演变过程及分布特征，获得如下结论：通过盾构超前地质探孔和注浆孔布置的20根冻结管，在冻结管最大间距为3.12 m条件下，75 d时可将直径为6 480 mm的盾构泥水仓内冻实，而冻结施工至135 d后泥水仓内冻土平均温度达到-13℃，纵向温差约为4.4℃，整体冻结效果较均匀，满足盾构开仓时的封水和承载要求。冻结施工中临时停冻会导致泥水仓内冻土冷量重新分布，停冻10 h时整体冻结壁温度升高至-14～-10℃，而重新冻结20 h后冻结壁即可恢复到停冻前状态。冻结结束45 d后盾构泥水仓内冻土平均温度升高至-4℃，满足盾构复推施工要求，而冻结管位置冻土温度回升至0℃还需要约20 d，并在0℃附近维持约125d。施工中可采取强制解冻或循环泥浆等辅助措施来加快盾构泥水仓内冻土的解冻速度，洞内水平冻结方法是构建盾构仓内常压检修环境的有效地层改良手段。
为了获得盾构解困冻结过程中泥水仓内温度场的演变规律，以南京市江宁区新济洲供水管线过江廊道盾构解困工程为原型，依据相似理论进行了盾构内部水平冻结温度场的模型试验，研究大孔距冻结过程中泥水仓内温度场演变过程及分布特征，获得如下结论：通过盾构超前地质探孔和注浆孔布置的20根冻结管，在冻结管最大间距为3.12 m条件下，75 d时可将直径为6 480 mm的盾构泥水仓内冻实，而冻结施工至135 d后泥水仓内冻土平均温度达到-13℃，纵向温差约为4.4℃，整体冻结效果较均匀，满足盾构开仓时的封水和承载要求。冻结施工中临时停冻会导致泥水仓内冻土冷量重新分布，停冻10 h时整体冻结壁温度升高至-14～-10℃，而重新冻结20 h后冻结壁即可恢复到停冻前状态。冻结结束45 d后盾构泥水仓内冻土平均温度升高至-4℃，满足盾构复推施工要求，而冻结管位置冻土温度回升至0℃还需要约20 d，并在0℃附近维持约125d。施工中可采取强制解冻或循环泥浆等辅助措施来加快盾构泥水仓内冻土的解冻速度，洞内水平冻结方法是构建盾构仓内常压检修环境的有效地层改良手段。