冻土膨胀会使燃气管道产生应力集中，导致高压燃气管道极易发生失效甚至破裂，从而引发爆炸事故。为了研究冻土膨胀对管道及法兰连接应力变化影响，使用Workbench对管道及法兰连接进行分析。以位移载荷20 mm为例，观察管道及法兰连接的应力分布情况，并研究其在0～30 mm位移情况下的应力变化。结果表明：管道最大应力出现在管道弯头处；法兰盘最大应力出现在法兰盘与管道焊接处；管道的应力变化随着位移的增加变化最大，法兰盘次之，螺栓的应力平稳增加。
寒区交通工程建设与维护的特殊性在于冻土稳定性问题。冻土是一种对环境极为敏感的土体介质,其在大气环境、地下水、冻融循环及行车荷载等环境荷载作用下的变化是诱发寒区交通工程病害的主要原因。因此,准确地认识其独特的热学性质、物理力学性质及动力特性是寒区公路工程建设首先要考虑的问题,也是研发与优化寒区公路工程新技术、新结构、新方法的前提和基础。结合国内交通工程中的冻土特征与实践结果,基于与冻土相关的研究内容与进展,论述了近年来在冻土及路基改良土的热学性质、物理性质及静、动力特性等方面取得的研究成果。
冻土力学是冻土工程学的理论基础,以解决冻土工程问题为归宿。冻土力学分为冻土静力学和冻土动力学两个方面,而冻土静力学是冻土力学的重要部分。为此,对常规冻土静力学室内试验的研究进展进行了总结,系统地阐述了其在冻土的强度特性、变形特性及理论模型等方面所取得的重要研究成果,并指出研究中存在的一些不足之处。最后结合冻土静力学研究的特点及实际冻土工程建设的需要,对冻土静力学研究的未来发展进行了展望。
本文通过对文献资料参阅,从三个方面总结了学者们对冻土性质的研究情况:一是学者们主要通过冻土的三轴剪切试验,研究了冻土在静荷载下的各物理力学参数与温度、含水率、围压、剪切速率以及冻融循环次数的关系;二是针对公路、铁路路基进行冻土动荷载下的性质研究,得到了动应力动应变变形规律以及残余应变与温度的关系;三是研究者们结合宏观与微观,通过分析土体内部颗粒接触关系、连接形式以及颗粒状态来研究冻土强度变化机理。文章可以帮助读者了解冻土的性质和目前的研究结果。