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蘭州大學引進的兩套GDS科研級動三軸試驗系統(tǒng)，即高壓凍土動三軸試驗系統(tǒng)DYNTTS和非飽和土動三軸試驗系統(tǒng)DYNTTS近期投入使用。

溫控凍土動三軸試驗系統(tǒng)是一種專門用于模擬土體在不同溫度條件（特別是低溫凍土環(huán)境）下的動力特性的實驗室設備。它通過施加動態(tài)載荷和模擬外部環(huán)境溫度，研究土樣在凍融循環(huán)、應力/應變循環(huán)加載等條件下的力學響應，包括動應力、動應變、孔隙水壓力等參數(shù)的變化，進而分析土體的動力特性和穩(wěn)定性。

典型的動三軸系統(tǒng)構成

（1）溫控三軸壓力室：用于放置土樣并控制其溫度，確保試驗過程中土樣處于穩(wěn)定的恒溫狀態(tài)。

（2）圍壓控制器和反壓控制器：用于控制土樣周圍的壓力環(huán)境，模擬實際土層的受力狀態(tài)。

（3）動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀：實時采集土樣在試驗過程中的各種數(shù)據(jù)，如應力、應變、孔隙水壓力等。

（4）動態(tài)荷載架：施加動態(tài)載荷于土樣上，模擬地震、波浪沖擊等自然動力作用。

（5）水下荷重傳感器和孔壓傳感器：分別用于測量土樣上的荷載和孔隙水壓力變化。

（6）冷熱循環(huán)水?。簽闇乜厝S壓力室提供穩(wěn)定的冷熱源，實現(xiàn)土樣的凍融循環(huán)。

（7）GDSLab軟件或其他專用軟件：用于控制試驗過程、采集和分析試驗數(shù)據(jù)。

在阿拉斯加等寒冷地區(qū)，建筑物和基礎設施的地基常常位于多年凍土層之上。這些地區(qū)的工程師利用溫控凍土動三軸試驗系統(tǒng)來模擬不同溫度條件下凍土的力學行為。例如，他們通過試驗研究了凍土在周期性溫度波動（模擬季節(jié)變化）下的強度衰減和變形特性，以及這些變化如何影響地基的承載力和穩(wěn)定性。這些研究結果直接應用于當?shù)亟ㄖ?guī)范和設計標準的制定，確保結構物在極端氣候條件下的安全。

在加拿大北部和俄羅斯西伯利亞的凍土區(qū)域，邊坡穩(wěn)定性是一個關鍵問題，尤其是在融雪季節(jié)和極端氣候事件（如暴風雪、凍融循環(huán)）發(fā)生時。研究人員利用溫控凍土動三軸系統(tǒng)模擬邊坡土體在不同溫度、濕度和加載條件下的力學響應，評估邊坡的潛在滑動風險。通過對比不同工況下的試驗結果，他們提出了有效的邊坡加固措施和預警系統(tǒng)，以減少滑坡災害的發(fā)生。

在青藏高原等高山凍土區(qū)，滑坡是一種常見的地質(zhì)災害。研究人員利用溫控凍土動三軸系統(tǒng)模擬滑坡體在凍融循環(huán)和地震作用下的動力響應，研究滑坡的啟動機制、運動過程和影響范圍。通過試驗數(shù)據(jù)，他們建立了滑坡預警模型，并開發(fā)了相應的監(jiān)測技術，為當?shù)卣途用裉峁┝思皶r的災害預警信息。

在俄羅斯西伯利亞的永久凍土帶，道路建設面臨巨大挑戰(zhàn)。由于凍土的融化和再凍結，道路路基容易發(fā)生不均勻沉降和開裂。為了解決這一問題，工程師們利用溫控凍土動三軸系統(tǒng)模擬道路路基在不同溫度、濕度和車輛荷載作用下的變形行為。通過試驗分析，他們提出了改進的路基設計和施工方法，如采用隔熱層、排水系統(tǒng)和加固措施，以提高道路的穩(wěn)定性和耐久性。

在北歐和北美的一些寒冷地區(qū)，水庫堤防的基礎常常位于凍土層之上。為了評估這些堤防在極端氣候條件下的穩(wěn)定性，工程師們利用溫控凍土動三軸系統(tǒng)模擬堤防基礎在凍融循環(huán)和水位變化作用下的力學響應。通過試驗數(shù)據(jù)，他們分析了堤防基礎的破壞機制和穩(wěn)定性影響因素，并提出了相應的加固措施和監(jiān)測方案，確保水庫堤防的安全運行。

溫控非飽和土動三軸試驗系統(tǒng)是一種先進的實驗室設備，用于研究非飽和土（即含有一定量水分的土壤）在不同溫度條件下的動力特性和力學行為。該系統(tǒng)通過精確控制溫度、軸向壓力、周圍壓力（圍壓）以及孔隙水壓力和孔隙氣壓力等參數(shù)，模擬非飽和土在實際工程中的復雜受力環(huán)境和溫度條件，以測試其動強度、液化、模量、阻尼等動力特性。

哈爾濱工業(yè)大學深圳研究院雙向非飽和土動三軸試驗系統(tǒng)DYNTTS

（1）溫控三軸壓力室：用于放置土樣并控制其溫度，確保試驗過程中土樣處于穩(wěn)定的恒溫狀態(tài)。溫度控制范圍通常較廣，如-10℃至65℃，以滿足不同試驗需求。

（2）多功能荷載架：用于施加軸向壓力和周圍壓力（圍壓）于土樣上，模擬實際工程中的應力狀態(tài)。

（3）壓力/體積控制器：用于控制圍壓和反壓（孔隙水壓力和孔隙氣壓力），以模擬不同的孔隙壓力條件。

（4）數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)：包括傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和專用軟件等，用于實時采集和記錄試驗過程中的各種數(shù)據(jù)，如應力、應變、孔隙水壓力、孔隙氣壓力以及溫度等。同時，系統(tǒng)還具備數(shù)據(jù)處理和分析功能，能夠生成試驗報告和圖表。

（5）溫控系統(tǒng)：獨立的溫控系統(tǒng)用于控制三軸壓力室內(nèi)的溫度，確保試驗過程中土樣的溫度保持穩(wěn)定。

在寒冷地區(qū)，非飽和土經(jīng)常經(jīng)歷凍融循環(huán)，這對其力學特性有顯著影響。研究人員利用溫控非飽和土動三軸試驗系統(tǒng)，模擬了不同凍融次數(shù)和溫度條件下的非飽和土試樣。通過試驗，他們發(fā)現(xiàn)凍融循環(huán)會導致非飽和土的強度顯著降低，且隨著凍融次數(shù)的增加，強度降低的趨勢更加明顯。這一發(fā)現(xiàn)對于寒冷地區(qū)的基礎設施設計和維護具有重要意義，可以幫助工程師更好地預測和應對非飽和土在凍融循環(huán)作用下的力學行為。

非飽和土的變形特性與其吸力狀態(tài)密切相關。研究人員利用溫控非飽和土動三軸試驗系統(tǒng)，通過控制孔隙水壓力和孔隙氣壓力，模擬了不同吸力條件下的非飽和土試樣。試驗結果顯示，隨著吸力的增加，非飽和土的體積模量和剪切模量均有所增大，而變形量則相應減小。這一發(fā)現(xiàn)為理解非飽和土的變形機制提供了重要依據(jù)，并可用于指導實際工程中非飽和土地基的設計和施工。

在山區(qū)和丘陵地區(qū)，邊坡穩(wěn)定性是工程設計和建設中的重要問題。非飽和土作為邊坡的主要組成部分，其力學特性對邊坡的穩(wěn)定性具有重要影響。研究人員利用溫控非飽和土動三軸試驗系統(tǒng)，模擬了不同溫度、濕度和加載條件下的非飽和土試樣，評估了邊坡土體的潛在滑動風險。通過試驗數(shù)據(jù)，他們提出了有效的邊坡加固措施和監(jiān)測方案，確保了邊坡工程的安全穩(wěn)定。

滑坡是一種常見的地質(zhì)災害，尤其在多雨和凍融交替的季節(jié)更為頻發(fā)。非飽和土作為滑坡體的主要組成部分，其力學特性的變化對滑坡的發(fā)生和發(fā)展具有重要影響。研究人員利用溫控非飽和土動三軸試驗系統(tǒng)，模擬了滑坡體在不同溫度、濕度和加載條件下的力學行為，分析了滑坡的啟動機制和影響因素?；谠囼灁?shù)據(jù)，他們建立了滑坡預警模型，并開發(fā)了相應的監(jiān)測技術，為滑坡災害的預警和防治提供了科學依據(jù)和技術支持。

動三軸DYNTTS的定制性好，例如可以升級局部應變傳感器、彎曲元試驗、非飽和土試驗等；從標準的2Hz/10kN升級到5Hz或10Hz的版本；能夠升級軸向負載能力從標準的10kN范圍到最大60kN；試樣尺寸從標準的100mm升級到最大300mm；可以升級溫控范圍從零下20度到零上85度。

技術參數(shù):

升級選項：