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Effects of thawing-induced softening on fracture behaviors of frozen rock

Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2024年第3期16卷 979-989页

作者： Ting Wang Hailiang Jia Qiang Sun Xianjun Tan liyun tang College of Geology and Environment Xi’an University of Science and TechnologyXi’an710054China College of Architecture and Civil Engineering Xi’an University of Science and TechnologyXi’an710054China State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering Institute of Rock and Soil MechanicsChinese Academy of SciencesWuhan430064China

Due to the presence of ice and unfrozen water in pores of frozen rock,the rock fracture behaviors are susceptible to *** this study,the potential thawing-induced softening effects on the fracture behaviors of frozen rock is evaluated by testing the tension fracture toughness(KIC)of frozen rock at different temperatures(i.e.-20℃,-15℃,-12℃,-10℃,-8℃,-6℃,-4℃,-2℃,and 0℃).Acoustic emission(AE)and digital image correlation(DIC)methods are utilized to analyze the microcrack propagation during *** melting of pore ice is measured using nuclear magnetic resonance(NMR)*** results indicate that:(1)The KIC of frozen rock decreases moderately between-20℃ and-4℃,and rapidly between-4℃ and 0℃.(2)At-20℃ to-4℃,the fracturing process,deduced from the DIC results at the notch tip,exhibits three stages:elastic deformation,microcrack propagation and microcrack ***,at-4℃e0℃,only the latter two stages are observed.(3)At-4℃e0℃,the AE activities during fracturing are less than that at-20℃ to-4℃,while more small events are reported.(4)The NMR results demonstrate a reverse variation trend in pore ice content with increasing temperature,that is,a moderate decrease is followed by a sharp decrease and-4℃ is exactly the critical ***,we interpret the thawing-induced softening effect by linking the evolution in microscopic structure of frozen rock with its macroscopic fracture behaviors as follow:from-20℃ to-4℃,the thickening of the unfrozen water film diminishes the cementation strength between ice and rock skeleton,leading to the decrease in fracture ***-4℃ to 0℃,the cementation effect of ice almost vanishes,and the filling effect of pore ice is reduced significantly,which facilitates microcrack propagation and thus the easier fracture of frozen rocks.

关键词： Frozen sandstone Different thawing temperature Fracture toughness Microcrack propagation process Unfrozen water content

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早龄期钢纤维混凝土单轴压缩破坏前兆特征

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硅酸盐通报 2024年第7期43卷 2470-2478页

作者：潘晓凤曹建涛罗滔唐丽云西安科技大学建筑与土木工程学院西安710054 西安科技大学能源学院西安710054 西京学院土木工程学院西安710123

早龄期混凝土受水化、外荷载等影响,容易产生裂缝,影响结构耐久性,电阻率能较好地反映混凝土内部损伤程度。本研究开展了钢纤维混凝土(SFRC)和普通混凝土(NC)单轴压缩过程中的电阻率监测试验,研究了龄期对SFRC在单轴压缩过程中电阻率变... 详细信息

早龄期混凝土受水化、外荷载等影响,容易产生裂缝,影响结构耐久性,电阻率能较好地反映混凝土内部损伤程度。本研究开展了钢纤维混凝土(SFRC)和普通混凝土(NC)单轴压缩过程中的电阻率监测试验,研究了龄期对SFRC在单轴压缩过程中电阻率变化特性的影响,并在不同龄期对两种混凝土开展了波速测试试验。研究结果表明,龄期对SFRC在单轴压缩过程中的电阻率变化规律影响显著,28 d龄期内,电阻率变化规律依次以“L”型、“V”型和“U”型三种不同的简化模式呈现。试件临近破坏时,电阻率均有所增大,龄期1和3 d时,增长趋势较小,龄期7、14和28 d时,增长显著。电阻率信息反映了混凝土内部裂隙的萌生和发展,可将电阻率的缓慢增大阶段作为SFRC破坏的前兆信息。SFRC的强度和波速均高于NC,且随龄期增长呈增长趋势。

关键词：钢纤维混凝土早龄期单轴压缩电阻率波速

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冰水赋存演化下冻结土石混合体-结构界面强度劣化机制及模型

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岩土工程学报 2024年第5期46卷 988-997页

作者：唐丽云王鹏宇郑娟娟于永堂金龙崔玉鹏罗滔西安科技大学建筑与土木工程工程学院陕西西安710054 中联西北工程设计研究院有限公司陕西西安710077 中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710004 西京学院陕西省混凝土结构安全与耐久性重点实验室陕西西安710123

温升下冻结土石混合体-结构界面层孔隙内冰水赋存改变极易诱发强度劣化,而目前界面强度劣化机制及劣化规律定量表征的相关研究存在空白。制备0%,15%,30%,45%等4种含石率组合体试样,通过核磁共振、直剪试验研究了正融过程冰水赋存演化下... 详细信息

温升下冻结土石混合体-结构界面层孔隙内冰水赋存改变极易诱发强度劣化,而目前界面强度劣化机制及劣化规律定量表征的相关研究存在空白。制备0%,15%,30%,45%等4种含石率组合体试样,通过核磁共振、直剪试验研究了正融过程冰水赋存演化下界面强度劣化特性,结合莫尔-库仑准则首次提出以薄膜水及毛细水含量变化率为参变量的强度劣化模型。得到结论:含石改变界面孔隙结构分布使毛细水占比升高;温升下界面抗剪强度劣化程度随含石率增加而降低;正融后不同含石率界面黏聚力衰减程度均大于内摩擦角衰减程度;黏聚力、内摩擦角与未冻水含量关系曲线分别呈阶段非线性特点及两阶段线性特点,其实质在于薄膜水及毛细水发育使得界面黏聚力和内摩擦角产生不同程度及形式的劣化。模型分析表明:随含石率升高,薄膜水及毛细水劣化系数具有“此消彼长”的特性,颗粒间及颗粒与结构接触面滑动摩擦强度和咬合摩擦强度劣化比例系数分别呈现下降、上升趋势。

关键词：正融土石混合体-结构界面冰水赋存强度劣化模型

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基于细观结构演化的冻结砂岩热融软化规律研究

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冰川冻土 2024年第2期46卷 578-591页

作者：贾海梁王振阳赵涛孙强唐丽云西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054

冻结岩石热融过程中强度会出现软化,是最易发生破坏的阶段。研究冻结岩石的热融软化规律对冻结地层解冻过程中的稳定性和安全性评价至关重要。本文开展了不同融化温度下冻结岩石的单轴压缩试验,在还原岩石孔隙结构及对细观参数进行精确... 详细信息

冻结岩石热融过程中强度会出现软化,是最易发生破坏的阶段。研究冻结岩石的热融软化规律对冻结地层解冻过程中的稳定性和安全性评价至关重要。本文开展了不同融化温度下冻结岩石的单轴压缩试验,在还原岩石孔隙结构及对细观参数进行精确标定的基础上,利用颗粒流软件(PFC^(2D))模拟了冻结岩石的压缩破坏过程。基于微裂纹起裂规律和微裂纹扩展规律分析,探讨了孔隙冰对冻结砂岩热融软化规律的控制作用。研究结果表明:(1)冻结岩石的强度、弹性模量等参数均随着温度的升高呈两阶段变化趋势,在-4℃至-2℃之间存在某一温度,使得试样的强度及变形参数发生骤降。(2)当温度低于-15℃时,微裂纹的起裂扩展主要由矿物颗粒之间的接触强度控制;当温度在-2℃和-15℃之间时,主要由冰颗粒之间和冰-矿物之间的接触强度控制;而当温度大于-2℃时,则主要由冰颗粒之间的接触强度控制。(3)通过分析孔隙冰在冻结岩石受荷破坏过程中所起的“支撑作用”和“黏结作用”,发现在-6℃至-4℃之间,冰颗粒之间黏结强度和冰-矿物黏结强度均迅速衰减,导致冰的支撑和黏结作用弱化,是该温度区间力学性质快速弱化的本质原因。

关键词：冻结岩石热融软化细观结构微裂纹扩展 PFC2D

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单轴压缩过程中冻结砂岩的损伤局部化规律研究

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冰川冻土 2024年第2期46卷 565-577页

作者：张慧梅高培雄贾海梁王婷唐丽云西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054 西安科技大学理学院陕西西安710054 陕西理工大学土木工程与建筑学院陕西汉中723001

损伤局部化是岩石受荷破坏过程中的必经阶段和破坏前兆特征。本文研究冻结岩石受荷破坏过程中的损伤局部化规律,并探讨初始饱和度的影响。在-20℃下对具有不同初始饱和度的冻结砂岩试样进行单轴压缩试验,并采用数字图像相关(DIC)和声发... 详细信息

损伤局部化是岩石受荷破坏过程中的必经阶段和破坏前兆特征。本文研究冻结岩石受荷破坏过程中的损伤局部化规律,并探讨初始饱和度的影响。在-20℃下对具有不同初始饱和度的冻结砂岩试样进行单轴压缩试验,并采用数字图像相关(DIC)和声发射(AE)系统采集试验过程中的表面变形和声发射信号,分析了试样表面应变局部化模式与内部微裂纹扩展类型。结果表明:(1)初始饱和度令试样的单轴抗压强度产生阶段性变化,并改变了试样各加载阶段占比和破裂过程中的声发射振铃计数分布特征;(2)以40%初始饱和度为转折点,试样的表面应变局部化模式由拉应变为主变为剪应变为主,初始饱和度超过90%时出现了拉、剪应变同时发展的混合模式,并能与试样的最终破坏形态对应;(3)损伤局部化过程中,试样内部的微裂纹扩展类型与表面应变局部化模式基本吻合。最后,结合不同初始饱和度下冻结岩石孔隙中的相组成分变化,分析了其对冻结岩石损伤局部化模式的影响。本研究有助于加深研究人员对冻结岩石力学性质的认识,为寒区岩石工程破坏与失稳预测提供重要参考。

关键词：冻结砂岩初始饱和度损伤局部化单轴压缩应变局部化微裂纹扩展

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CBL、PBL联合Seminar在《护理综合实训》教学中的应用价值

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继续医学教育 2024年第5期38卷 77-80页

作者：唐丽云张红英锦州医科大学附属第一医院护理部辽宁锦州121001 锦州医科大学护理学院辽宁锦州121001

目的探索CBL、PBL联合Seminar的教学模式在《护理综合实训》课程中的应用价值。方法2023年9—11月,选取锦州医科大学护理学院2022级护理专业学生共80名,分为采用传统的以授课为基础的教学法(lecturebased learning,LBL)的对照组及采用... 详细信息

目的探索CBL、PBL联合Seminar的教学模式在《护理综合实训》课程中的应用价值。方法2023年9—11月,选取锦州医科大学护理学院2022级护理专业学生共80名,分为采用传统的以授课为基础的教学法(lecturebased learning,LBL)的对照组及采用以案例为基础的教学法(case-based learning,CBL)、以问题为基础的教学法(problem-based learning,PBL)联合Seminar研讨式教学的新培养模式的试验组,通过理论考试和临床技能考核以及填写调查满意度问卷来评估新教学模式是否可行有效。结果对照组与试验组学生的理论考试成绩和临床技能考核成绩差异有统计学意义(P<0.001),学生认为新的教学模式在提高学习效果(87.5%)、学习积极性(77.5%)和学习效率(57.5%)等方面帮助很大或较大,并支持继续使用该模式(77.5%),同时认为对于引导自主学习(77.5%)、增强团队意识(72.5%)以及疑惑能够及时得到解答(82.5%)有所帮助,能满足学习的需求。结论从临床护理专业特点出发,在传统培养模式的基础上,应用CBL、PBL联合Seminar的新模式可有效提高护理专业学生的临床思维能力、学习自主性以及临床操作能力。

关键词：以案例为基础的教学法以问题为基础的教学法 Seminar 教学模式护理学教学护理综合实训

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寒区隧道围岩-喷层界面增黏与抗冻试验研究

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岩石力学与工程学报 2024年第6期43卷 1383-1396页

作者：刘慧徐海南任建喜申艳军贾海梁奚家米唐丽云郁金捷魏尧西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 长安大学黄土科学全国重点实验室陕西西安710054 中交第一公路勘察设计研究院有限公司高寒高海拔地区道路工程安全与健康国家重点实验室陕西西安710065

寒区隧道普遍受到冻融作用影响,易发生沿着混凝土衬砌结构与围岩界面损伤与脱黏现象,严重影响隧道工程施工质量与安全运营。为提升隧道围岩-喷层界面黏结强度与抗冻性能,将围岩-喷层界面简化为岩石-混凝土二元体,研制适用于提升围岩-喷... 详细信息

寒区隧道普遍受到冻融作用影响,易发生沿着混凝土衬砌结构与围岩界面损伤与脱黏现象,严重影响隧道工程施工质量与安全运营。为提升隧道围岩-喷层界面黏结强度与抗冻性能,将围岩-喷层界面简化为岩石-混凝土二元体,研制适用于提升围岩-喷层界面黏结性与抗冻性的水泥基界面剂,并开展水泥基界面剂喷涂前后的砂岩-混凝土界面黏结强度及抗冻性能对比试验。试验结果表明:(1)冻融作用产生的岩石-混凝土界面中与硅氧四面体平行的主链破裂,是导致岩石-混凝土界面黏结性能降低的核心原因;(2)通过试验适配研制,提出适用于提升寒区隧道喷层界面黏结性与抗冻性的水泥基界面剂最优配合比为∶水泥∶水∶硅微粉∶硅烷偶联剂∶高分子胶凝材料(水性丙烯酸酯腹膜胶+竹材液化酚醛树脂)=10∶4.4∶0.8∶0.2∶1∶0.5;(3)因水泥基界面剂的高分子水化作用,喷层界面产生的“树根桩”效应扩大了岩石与混凝土接触面的栓堵程度,同时,硅烷偶联剂的化学键合作用提升了界面间的机械咬合力,二者耦合增强作用提高岩石-混凝土界面的黏结剪切强度和劈裂强度。通过对比试验发现,在冻融30次后,采用水泥基界面剂处理后,岩石-混凝土界面剪切强度较未处理试样可提升109%,黏结劈裂强度则提升了78%;(4)水泥基界面剂中硅氧烷水解缩合作用产生的硅氧键吸附在岩石-混凝土界面形成的疏水层,抑制了界面富水区扩展;而联合反应生成的硅凝胶发生相变释放热量,减少了岩石-混凝土界面冻融损伤,可抑制岩石-混凝土界面裂纹萌生与扩展。(5)研制的水泥基界面剂本身具有良好的抗冻性,特别是在-10℃~10℃的冻融环境中可高效发挥提升围岩-喷层界面黏结性及抗冻性的功能。研究为寒区隧道围岩-喷层界面增黏与抗冻处理提供了一种新的解决方案。

关键词：隧道工程岩石-混凝土水泥基界面剂冻融循环黏结强度抗冻性

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混合式教学在《急危重症护理学》本科生教学中的应用

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中国继续医学教育 2024年第14期16卷 58-62页

作者：唐丽云王小飞王熠锦州医科大学附属第一医院护理部辽宁锦州121001 锦州医科大学医学教育研究中心辽宁锦州121001 锦州医科大学附属第一医院手术室辽宁锦州121001

目的探究在《急危重症护理学》本科生教学应用混合式教学的效果。方法选取2023年9月—11月在锦州医科大学护理学院2020级中4个班级的120名学生作为研究对象,采用抽签法分为试验组(采用混合式教学)和对照组(采用常规教学),每组60名。比较... 详细信息

目的探究在《急危重症护理学》本科生教学应用混合式教学的效果。方法选取2023年9月—11月在锦州医科大学护理学院2020级中4个班级的120名学生作为研究对象,采用抽签法分为试验组(采用混合式教学)和对照组(采用常规教学),每组60名。比较2组学生的技能操作成绩、理论考核成绩、综合能力评价、中文版加利福尼亚评判性思维情感倾向问卷(critical thinking disposition in-ventory-Chinese version,CTDI-CV)评分及满意度。结果试验组的技能操作成绩、理论考核成绩、综合能力评价[(95.43±3.36)分、(96.07±3.28)分、(95.34±3.82)分]评分高于对照组[(84.65±2.23)分、(85.23±2.21)分、(85.36±3.23)分],差异均有统计学意义(P0.05);在实施教学方法后,试验组的CTDI-CV评分为(347.68±34.59)分,高于对照组的(289.42±28.13)分,差异具有统计学意义(P<0.05)。在满意度方面,试验组的满意度高于对照组,分别为98.33%和81.67%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论混合式教学方式可显著改善教学质量,提升学生的评判性思维能力和对教学的满意度。

关键词：混合式教学急危重症护理学本科生教学评判性思维教学质量满意度

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科技期刊传播要素分析及传播力指标体系构建

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中国科技期刊研究 2024年第2期35卷 171-176页

作者：刘丽英汤丽云肖宏伍军红翁彦琴何无己刘荣中国科协学会服务中心北京市海淀区100081 《中国学术期刊(光盘版)》电子杂志社有限公司北京市海淀区100192 中国科学院文献情报中心北京市海淀区100190

【目的】从传播力角度客观真实反映我国科技期刊发展现状,提出符合科技期刊传播实践、具有可操作性的科技期刊传播力指标体系。【方法】以传播学5W经典传播模式为框架,采用文献调研法、专家咨询法、实践调研法,对我国科技期刊传播链各... 详细信息

【目的】从传播力角度客观真实反映我国科技期刊发展现状,提出符合科技期刊传播实践、具有可操作性的科技期刊传播力指标体系。【方法】以传播学5W经典传播模式为框架,采用文献调研法、专家咨询法、实践调研法,对我国科技期刊传播链各环节要素进行梳理分析,设计构建科技期刊传播力指标体系。【结果】总结分析科技期刊传播链及传播要素,从传播者、传播内容、传播渠道、传播受众和传播效果5个方面,构建由5个一级指标、13个二级指标、21个三级指标构成的科技期刊传播力定量评价指标体系。【结论】提出具有可操作性、系统性、客观的科技期刊传播力综合评价方法,并在《中国科技期刊传播力报告(2022)》中应用,验证指标体系的可靠性。该体系在指标相关性研究、新媒体传播指标设计等方面仍存在不足,需要持续研究、不断完善。

关键词：科技期刊传播要素传播力评价传播力指标

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我国“数字体育研究”现状与发展趋势分析

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体育科技文献通报 2024年第6期32卷 206-210,214页

作者：谢磊尹一岚汤丽云崔红霞同方知网数字出版技术股份有限公司北京100192 《中国学术期刊(光盘版)》电子杂志社有限公司北京100192

本文采用文献计量学法和对比分析方法,对中国知网《中国知识资源总库》2012—2023年收录的“数字体育研究”相关期刊论文进行了定量分析,从发展趋势、地区分布、研究热点、研究主体、成果来源、高影响力文献等角度全面展示了该领域的研... 详细信息

本文采用文献计量学法和对比分析方法,对中国知网《中国知识资源总库》2012—2023年收录的“数字体育研究”相关期刊论文进行了定量分析,从发展趋势、地区分布、研究热点、研究主体、成果来源、高影响力文献等角度全面展示了该领域的研究内容和发展态势。结果发现:10多年来,“数字体育研究”论文数量整体上保持平稳增长态势;2021年起,随着国家基金资助力度的加大,期刊发表的国家基金资助论文数量增速明显;从文献高频关键词的分布来看,智慧体育、体育产业、数字体育下的全民健身等主题受到学者的高度关注;从发文区域分布看,数字体育研究的机构、学者高度集中在北京市、湖北省和江苏省。

关键词：数字体育发展趋势学术评价

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