全球气候变暖导致多年冻土层温度升高，进而显著改变桩周土体的物理和力学性质，这对铁路桥梁桩基础的竖向承载特性产生了深远影响。为量化分析多年冻土层对既有铁路桥梁桩基础竖向承载特性的影响，以青藏铁路桥梁广泛使用的高承台桩基础为研究对象，通过室内缩尺模型试验对比研究了竖向荷载作用下非冻土（对比组）与多年冻土（多年冻土层厚度为140 cm）条件下桩基础承载性能及桩周土体的破坏特征。试验结果表明：在非冻土条件下，桩周土体表面出现近似矩形的闭合裂缝，且从矩形四角向外延伸，0.5倍桩径以内的土体出现明显沉陷，土体表面仅有一条主裂缝；当有多年冻土层存在时，桩周土体虽然出现未闭合近似矩形裂缝，但表层土未发生明显沉降。此外，多年冻土层的存在显著提高了桩基础竖向极限承载力，多年冻土条件下桩基础的极限承载力约为非冻土条件下的4.5倍。分析发现，桩基础承载力的提升主要源于多年冻土层中桩侧摩阻力的显著增加，多年冻土层存在时最大桩侧摩阻力约为非冻土条件下的7.1倍。相对而言，多年冻土层对桩基础端承力的影响并不明显，多年冻土条件下桩基础最大端承力相较于非冻土条件提高了8.8%。因此，多年冻土区既有铁路桥梁桩基础承载性能...
受青藏高原暖湿化的影响，多年冻土呈现快速退化状态，并由此诱发大量的冻土滑坡灾害。为深入探讨多年冻土区滑坡失稳机制，本研究基于多年冻土滑坡区活动层（融土）粉土、黏土及相应土-冰界面直剪试验结果，通过离散元分析软件MatDEM对应修正了直剪试验模型，并将数值模拟结果与直剪试验结果进行对比分析。结果表明：修正后的直剪模型可有效地对粉土和黏土进行数值模拟计算；模拟与试验结果的剪切特性曲线及抗剪强度拟合曲线变化趋势基本保持一致，且黏土抗剪强度明显低于粉土，表明土体抗剪强度随土颗粒粒度的减小而降低；在土-冰界面处，黏土-冰的抗剪强度最低，土体稳定性最弱。模拟结果中位移场图、单元连接状态图均表明在剪切过程中形成了明显的剪切带，且融土界面处及非界面处颗粒的平均配位数变化规律显示剪切带内的颗粒在试样变形中起到主要作用。此外，热量变化曲线表明，剪切过程中的热量主要来源于剪切带中上下剪切盒产生的摩擦热。本研究可为高原冻土滑坡区土体抗剪强度数值模拟研究提供有效参考模型。
在冻融循环过程中，环境温度的变化对路基土体的物理力学特性及路基的水热过程影响显著，反复的冻胀与融沉作用严重削弱了路基的承载能力、变形协调性及长期服役性能。基于此，本研究建立了粉质黏土路基（对比路基）和地聚物-剑麻纤维协同固化土路基（措施路基）断面，探究了冻融循环作用下两种路基温度、水分、热通量以及变形变化过程，评估了地聚物-剑麻纤维协同固化土路基的冻胀防治效果。试验结果表明：随着冻融循环次数的增加，路基低温区域从顶部逐渐向下部扩展，高温区域逐渐缩减。路基表面热交换迅速，受环境温度变化的影响也更明显。粉质黏土路基的残余体积未冻水含量高于地聚物-剑麻纤维协同固化土路基。此外，地聚物-剑麻纤维固化土路基的净变形变化小于粉质黏土路基，随着冻融循环次数的增加位移的变化逐渐趋于稳定。研究结果可为提升寒区路基的抗冻害能力、长期稳定性和服役性能提供科学依据。
全球气候变暖导致多年冻土层温度升高，进而显著改变桩周土体的物理和力学性质，这对铁路桥梁桩基础的竖向承载特性产生了深远影响。为量化分析多年冻土层对既有铁路桥梁桩基础竖向承载特性的影响，以青藏铁路桥梁广泛使用的高承台桩基础为研究对象，通过室内缩尺模型试验对比研究了竖向荷载作用下非冻土（对比组）与多年冻土（多年冻土层厚度为140 cm）条件下桩基础承载性能及桩周土体的破坏特征。试验结果表明：在非冻土条件下，桩周土体表面出现近似矩形的闭合裂缝，且从矩形四角向外延伸，0.5倍桩径以内的土体出现明显沉陷，土体表面仅有一条主裂缝；当有多年冻土层存在时，桩周土体虽然出现未闭合近似矩形裂缝，但表层土未发生明显沉降。此外，多年冻土层的存在显著提高了桩基础竖向极限承载力，多年冻土条件下桩基础的极限承载力约为非冻土条件下的4.5倍。分析发现，桩基础承载力的提升主要源于多年冻土层中桩侧摩阻力的显著增加，多年冻土层存在时最大桩侧摩阻力约为非冻土条件下的7.1倍。相对而言，多年冻土层对桩基础端承力的影响并不明显，多年冻土条件下桩基础最大端承力相较于非冻土条件提高了8.8%。因此，多年冻土区既有铁路桥梁桩基础承载性能...
受青藏高原暖湿化的影响，多年冻土呈现快速退化状态，并由此诱发大量的冻土滑坡灾害。为深入探讨多年冻土区滑坡失稳机制，本研究基于多年冻土滑坡区活动层（融土）粉土、黏土及相应土-冰界面直剪试验结果，通过离散元分析软件MatDEM对应修正了直剪试验模型，并将数值模拟结果与直剪试验结果进行对比分析。结果表明：修正后的直剪模型可有效地对粉土和黏土进行数值模拟计算；模拟与试验结果的剪切特性曲线及抗剪强度拟合曲线变化趋势基本保持一致，且黏土抗剪强度明显低于粉土，表明土体抗剪强度随土颗粒粒度的减小而降低；在土-冰界面处，黏土-冰的抗剪强度最低，土体稳定性最弱。模拟结果中位移场图、单元连接状态图均表明在剪切过程中形成了明显的剪切带，且融土界面处及非界面处颗粒的平均配位数变化规律显示剪切带内的颗粒在试样变形中起到主要作用。此外，热量变化曲线表明，剪切过程中的热量主要来源于剪切带中上下剪切盒产生的摩擦热。本研究可为高原冻土滑坡区土体抗剪强度数值模拟研究提供有效参考模型。
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...
传统道路工程中的排水和隔热措施通常为独立设计，难以兼顾黄土路基的水分管理与温度调控需求。为此，本文提出一种复合排水隔热系统，用于防治路基水毁、冻胀融沉等工程问题。结果表明：在降雨条件下，系统层上土体体积含水率维持在26.27%～27.38%,未出现饱和现象，且系统层下无水分渗透，表现出较好的排水性能；在冻结条件下，系统层下温度稳定在0.5℃左右，层下土体质量含水率基本保持初始水平，表现出良好的隔热性能。研究结果可为黄土地区道路工程的稳定性研究提供一定的借鉴。
以涞源国家跳台滑雪训练基地项目为背景，为研究冻融作用对于碎石土高陡填方边坡的影响，采用离心模型试验的研究方法，通过分析冻融作用下边坡不同位置的温度、孔隙水压力以及坡顶竖向位移等参数，研究了冻融作用下碎石土高陡填方边坡的响应，并讨论了碎石土填料级配对边坡物理性质的影响，进而得到冻融作用下碎石土高陡填方边坡填料的最优级配。研究结果表明：不同埋深处的碎石土温度变化趋势基本一致，但温度变化速率随埋深增大而降低，坡面处的冻结速率和融沉速率显著高于坡脚与坡顶；冻融过程中碎石土的温度、孔隙水压力变化趋势均表现为“快速下降-缓慢下降-快速升高-缓慢升高”，温度变化最大处位于坡面，孔隙水压力变化最复杂处位于坡脚；坡顶竖向位移变化规律呈现为“快速冻胀-缓慢冻胀-快速融沉-缓慢融沉”，最大竖向位移发生在坡顶中线附近；碎石土填料中的粗颗粒含量对冻融过程中的孔隙水压力变化有显著的影响，粗颗粒的含量越多，孔隙水压力变化幅度越小；适当减少碎石土填料中细颗粒成分的占比，增大中粗颗粒的含量，使细、中、粗颗粒含量比约为6∶3∶1时，可提高冻融作用下坡脚处的最低温度，降低坡脚处的初始孔隙水压力，减少坡顶处的冻胀融沉和边坡整...
为研究低矮平屋面风致雪迁移分布特性及质量输运规律，采用重密度石英砂颗粒模拟雪粒子，以三维平屋面建筑为研究对象，开展无降雪条件考虑来流风速（4.67～6.11 m/s）、屋面跨度（0.3～0.7 m）以及吹雪持时（150～600 s）变化的37组工况下风吹雪风洞试验。研究平屋面风吹雪迁移分布模式，量化分析吹雪质量输运随外界参数（参考风速、跨度以及吹雪持时）的变化特性。研究结果表明：平屋面积雪在风场作用下具备明显的非均匀分布特性，根据来流风速及吹雪持时的不同，中剖面积雪形态可简化为三折线和双折线两种分布模式。屋面的吹雪时均质量输运率随吹雪持时的增加呈减小趋势，且可采用屋面初始质量输运率和吹雪持时的负指数函数关系表示，而屋面初始质量输运率可进一步表示为饱和质量输运率与屋面跨度的函数，且大约与跨度的0.65次幂呈正比关系。对于饱和质量输运率，建议采用考虑来流风速以及雪颗粒启动临界风速影响的3次幂函数来表示。基于试验数据，得到了综合考虑参考风速、跨度以及吹雪持时等因素影响的平屋面风吹雪质量输运新模型，可对既有的屋面风吹雪质量输运理论进行有益补充。
