乌梁素海湖冰单轴压缩强度特征试验研究

为积累有关纯热力生长淡水柱状冰单轴压缩强度的实际资料，选择黄河河迹湖-乌梁素海的柱状冰制备试样。利用具有严格恒温控温和位移速度控制的电子万能试验机，对垂直冰面加载和平行冰面加载的二类试样进行-2℃、-5℃、-7℃、-10℃和-15℃下不同恒位移速度的试验，研究了应变速率、加载方向及温度对单轴压缩强度的影响。试验结果得到：相应温度下试样的单轴压缩强度随着应变速率的增加，存在先增高到峰值，之后再降低，最后趋于平稳的特征；冰样存在3种破坏形式：鼓胀破坏、剪切破坏和劈裂破坏；在试验温度范围内，冰强度随温度降低有着明显提高；试样单轴压缩强度随温度和应变速率的影响由一个二元统计关系表达；垂直冰面方向加载的试样强度比平行冰面方向加载试样强度大。对于乌梁素海的柱状冰，垂直冰面方向加载的试样峰值单轴压缩强度是平行冰面加载试样的2.1倍；出现峰值强度的应变速率随温度升高而增加；峰值强度随温度的变化能够采用对数函数表达