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龙图腾网获悉中国国家铁路集团有限公司;中国铁道科学研究院集团有限公司;中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所申请的专利考虑温度和时间效应的多年冻土本构模型及参数标定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120633440B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510785079.1，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权考虑温度和时间效应的多年冻土本构模型及参数标定方法是由毕宗琦;朱丙龙;蔡德钩;闫宏业;刘晓贺;王瑜鑫设计研发完成，并于2025-06-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本考虑温度和时间效应的多年冻土本构模型及参数标定方法在说明书摘要公布了：考虑温度和时间效应的多年冻土本构模型及参数标定方法，包括：模型基本框架构建；室内试验与核心方程构建；弹塑性本构关系构建；虑温度与时间效应的应力应变关系构建；模型参数反演标定。通过上述步骤的递进与协同，该方法实现了从理论框架到实验验证、再到参数标定的系统性研发流程，有效解决了冻土在温度和时间耦合作用下的复杂力学行为建模难题。

本发明授权考虑温度和时间效应的多年冻土本构模型及参数标定方法在权利要求书中公布了：1.考虑温度和时间效应的多年冻土本构模型及参数标定方法，其特征为： 步骤1，模型基本框架构建： 建立涵盖温度效应和时间效应的冻土本构模型总体架构，明确模型的核心模块及其交互关系；通过定义温度对冻土强度、前期固结压力、临界状态的影响机制，以及时间效应对蠕变行为的描述框架； 步骤2，室内试验与核心方程构建： 通过系统性室内试验，获取不同温度、应力路径下冻土的关键力学参数，并基于试验数据建立描述温度与时间效应的核心方程； 步骤3，弹塑性本构关系构建： 基于统一硬化UH理论框架，构建冻土的弹塑性本构关系，通过引入温度敏感参数，实现冻土在升温或降温过程中屈服面变化的动态模拟； 步骤4，考虑温度与时间效应的应力应变关系构建： 将时间硬化蠕变模型与弹塑性本构关系耦合，建立统一的应力应变增量关系，通过引入温度相关的蠕变速率方程，描述冻土在长期荷载和温度变化下的蠕变特性； 步骤5，模型参数反演标定： 采用全局优化算法，结合多源试验数据对模型参数进行高效反演；通过最小化模型预测值与试验数据的误差，确保模型在复杂环境下的普适性和精度； 所述步骤2进一步包括如下内容： 1温度对前期固结压应力的影响：基于不同温度区间冻土前期固结压应力随温度变化关系，采用以下指数型公式描述： 3 式中，T为当前温度；pxT为当前前期固结应力；pxmin和pxmax为高温和低温区域对应的渐进值，即前期固结应力的最小和最大值，kpx为T=0℃附近段斜率； 2温度对强度的影响：通过一系列不同围压下的剪切试验，测量冻土在剪切过程中达到的最终应力状态，在有效平均应力p和偏应力q的p-q坐标系空间中绘制临界状态线； 3温度、时间因素对变形影响：基于试验结果构建时间硬化蠕变THC模型，采用逆指数型温度影响因子及典型幂函数型含水量影响因子组合型式，构建改进的时间硬化蠕变TWTHC模型： 19 式中，代表轴向蠕变应变速率；q代表广义剪应力，在单轴压缩应力路径下围压为0，此时q等于轴向应力；t为时间；T为温度；w为含水量；A、n、m、d和e代表时间硬化蠕变模型参数；上式对时间t积分即可得到不同应力、温度和含水量条件下冻土应变随时间的变化关系，即该模型表示为应变速率的形式，也可表示为应变量的形式； 所述步骤3进一步包括如下内容：引入温度、时间效应的影响，在屈服准则即当前屈服面和参考屈服面函数中，建立考虑温度和压融影响的临界状态参量MT，包含融土临界状态参数M、抗拉强度σ0和压融应力pm，实现强度变化对屈服面和弹性模量E的影响，通过在超固结参数R中引入前期固结压力pxT考虑温度对应力应变的影响，建立了统一考虑正、负温阶段的温度加载线，用于描述正、负温阶段前期固结压应力pxT随温度变化关系，改变屈服面大小；在流动法则中，塑性势面考虑临界状态参量MT的影响；在硬化规律中，硬化参数H中更新了临界状态参量MfT及MT，同时考虑了全时段温度区间前期固结压应力pxT的作用； 所述步骤4进一步包括如下内容： 总应变增量dεij为弹性应变增量dεeij、塑性应变增量dεpij以及蠕变应变增量dεcrij之和，其表达式如下 ； 其中：dεij为总应变增量，dεeij为弹性应变增量，dεpij为塑性应变增量，dεcrij为蠕变应变增量；下角标ij代表应变张量中分量对应的方向，上角标e表示弹性elastic，p表示塑性plastic，cr表示蠕变特性creep。

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