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近年来，中国城乡用电量不断增加，到2020年末，城乡居民的用电量已达到10949亿千瓦时，占全社会用电总量的14.6%。然而城乡之间的电力消费受到经济、社会、环境和气候等因素的影响呈现出诸多的差异。其中，温度的变化，尤其是极端温度是影响城乡居民用电变化以及改变城乡用电差距的主要原因之一。
近日，我院桥隧与地下工程系张文明副教授承担的“常泰长江大桥风与温度组合效应研究”项目顺利通过专家评审验收。该项目是常泰长江大桥设计阶段支撑性科研专题之一。项目成果助力大桥设计，并为大桥节省投资约5000万元。常泰长江大桥是一座主跨1176m的斜拉桥（图1），建成之后将是世界上最大跨度的斜拉桥。
超高层建筑施工期温度效应监测与分析
超高层 温度效应 施工监测
2021/4/7
超高层建筑施工期受日照等环境因素影响，温度场分布不均匀，使结构产生不均匀变形和应力，进而影响施工质量和结构安全。文章基于一座335m超高层实际监测数据，研究了其施工期结构温度分布特点及其应力应变演化规律。结果表明，超高层建筑的外框与核心筒之间，以及结构的不同方位之间，均存在明显的不均匀温度分布，其不均匀程度随着季节而变化。结构在不均匀温度影响下产生不均匀应力变化，外框架竖向应力与季节性温度呈负相关...
为研究深地环境下能源储库膏岩盖层气密性，利用基于四川大学MTS 815岩石力学试验系统改进的THM多场耦合三轴渗流测试平台，国内首次展开不同温度、不同围压条件下膏岩加载变形破坏全过程气体渗透性试验。试验结果表明：(1) 天然状态下膏岩的渗透率处于10－17～10－15 m2，属于致密低渗岩体介质。(2) 相同温度下，随围压增大，膏岩破坏应力–应变曲线具有脆–延性转变特征，且膏岩峰值应力不断提高；相...
黏土岩因为低渗透性和自闭合性能而被公认为理想的高放废物地质处置库介质，黏土岩裂隙自闭合特性可以显著降低其渗透性，从而达到阻止处置库核素迁移的目的。从试验、机制及模型三方面概述国内外黏土岩在温度–渗流–应力耦合条件下裂隙渗透性自闭合特性的研究现状与发展趋势。研究结果表明，黏土岩的裂隙自闭合规律与黏土矿物含量、应力状态、水溶液和温度等因素相关。总结国内外裂隙自闭合试验研究方法的基础上，提出采用瞬态法测...
东北地区机场混凝土道面温度翘曲试验研究
机场水泥混凝土道面 温度翘曲试验 温度梯度 温度-应力/应变关系
2019/3/9
为了研究我国东北地区机场水泥混凝土道面板板角温度分布规律及温度-应力/应变关系，依托新建松原查干湖机场道面工程开展道面温度翘曲试验，应用智能温度、应变传感器监测板角不同深度处的温度与应变、应力日间变化和季节性变化差异。研究结果表明：板内温度-应变增量日间变化规律具有明显的滞回特性，且板顶同一点横向温度-应变增量滞回圈面积比纵向的大；板内应力的日间变化具有近似周期性波动特征，波动峰值滞后温度波动峰值...
在混凝土箱梁模型上布设479个温度测点，对箱梁在水化热期间的温度变化规律进行精密测量。通过德洛内三角网格算法，建立用于混凝土箱梁温度测量的温度传感器点阵，绘制箱梁全截面在水化热期间的温度场云图，进而分析混凝土箱梁的水化热温度发展规律。
采用多功能岩石高温三轴实验机，通过实验对比分析花岗岩在实时温度和循环载荷作用下的单轴应力–应变特性，揭示温度与循环载荷对其力学特性的影响规律，研究表明：(1) 实时温度下花岗岩的单轴抗压强度和弹性模量随温度升高总体呈下降趋势。极限应变随温度的变化规律呈“W”型，即25 ℃～200 ℃，极限应变随温度升高而降低；200 ℃～300 ℃，随温度升高而增大；300 ℃～500 ℃，随温度升高而降低；50...
西部立井冻结法施工中，冻结壁岩体受到温度场及地应力场的耦合作用。为研究白垩系红砂岩在地应力与温度耦合作用下冻结后的力学性质，利用围压模拟地应力条件，在不同的温度(20 ℃，－5 ℃，－10 ℃，－15 ℃)及围压(0，2，4，6，8 MPa)下对红砂岩试样进行冻结处理，并在相同的围压下测试其冻结后的三轴力学性质，分析冻结围压及冻结温度对红砂岩冻结力学性质的影响，并就红砂岩冻结过程中地应力的影响机制...
高岩温隧道修建过程中，喷射混凝土结构实际上是在高温变温环境下水化成型并发挥支护作用。基于隧道内实测环境参数及初支混凝土温度数据，开展混凝土–岩石界面剪切力学特性试验。根据试验结果，探明隧道内初期支护混凝土的温变周期，对比分析试样剪切破坏模式、界面剪切强度、位移在不同变温条件下的发展特征。通过讨论剪切变形曲线特点，建立考虑温度损伤效应的岩石–混凝土界面剪切本构模型。结果表明：初支混凝土在5～7 d可...
为深入揭示温度对能源桩力学特性的影响，考虑能源桩桩–土界面法向温度应力增量对初始剪切刚度的影响，对传统桩–土界面荷载传递双曲线模型进行修正，并通过合理假设桩身及桩周土中温度场分布，计算得到桩–土界面法向温度应力，建立考虑温度影响的桩–土界面荷载传递模型。同时，选取宁波地区典型软黏土开展不同温度下能源桩承载力特性模型试验，将计算结果与模型试验结果进行对比，结果表明：升温有助于提高能源桩单桩的承载力；...
为了探究温度对土体剪胀特性和屈服面的影响，在临界状态土力学的框架下提出一个新的高阶剪胀方程。该高阶剪胀方程引入2个与温度相关的材料参数，对其进行积分可以得到一个新的高阶屈服函数以描述岩土材料屈服面的几何特性，而剑桥模型和修正剑桥模型的屈服函数可以视为其特例；进一步，考虑温度对土体前期固结应力的影响，可以得到一个新的考虑温度影响的屈服函数。将计算结果与试验结果进行对比分析，结果表明，升高温度会导致土...
油砂储层天然沥青含量及黏度极高，热力开采过程中的高温环境对油藏应力场和变形量的影响非常大，目前多采用高温高压条件下的三轴试验模拟真实热力开采条件下的储层岩石变形特征。为了掌握储层岩石在与热力开采过程相一致的应力/温度路径下的应力–应变关系及力学性能参数，统计分析加拿大Athabasca和Cold Lake、委内瑞拉Faja、我国克拉玛依油砂的力学性质随温度的演化规律，并从微观角度解释温度对不同地区...
为研究温度冲击下煤体裂隙结构演化特征，以期从微细观方面揭示煤体对温度的响应机制。采用SLX–80型高低温实验系统对原煤进行4种温差条件下的冷热冲击实验，利用工业显微CT系统对温度冲击前后的煤样进行扫描和裂隙结构的三维立体重建，基于VGStudio MAX图像分析系统建立煤样清晰的裂隙可视模型，并对煤体裂隙结构演化特征进行量化表征，运用非定常热应力理论分析温度冲击下的破煤机制。研究结果表明：温度冲击...