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兰州大学引进的两套GDS科研级动三轴试验系统，即高压冻土动三轴试验系统DYNTTS和非饱和土动三轴试验系统DYNTTS近期投入使用。

温控冻土动三轴试验系统是一种专门用于模拟土体在不同温度条件（特别是低温冻土环境）下的动力特性的实验室设备。它通过施加动态载荷和模拟外部环境温度，研究土样在冻融循环、应力/应变循环加载等条件下的力学响应，包括动应力、动应变、孔隙水压力等参数的变化，进而分析土体的动力特性和稳定性。

典型的动三轴系统构成

（1）温控三轴压力室：用于放置土样并控制其温度，确保试验过程中土样处于稳定的恒温状态。

（2）围压控制器和反压控制器：用于控制土样周围的压力环境，模拟实际土层的受力状态。

（3）动态数据采集仪：实时采集土样在试验过程中的各种数据，如应力、应变、孔隙水压力等。

（4）动态荷载架：施加动态载荷于土样上，模拟地震、波浪冲击等自然动力作用。

（5）水下荷重传感器和孔压传感器：分别用于测量土样上的荷载和孔隙水压力变化。

（6）冷热循环水浴：为温控三轴压力室提供稳定的冷热源，实现土样的冻融循环。

（7）GDSLab软件或其他专用软件：用于控制试验过程、采集和分析试验数据。

在阿拉斯加等寒冷地区，建筑物和基础设施的地基常常位于多年冻土层之上。这些地区的工程师利用温控冻土动三轴试验系统来模拟不同温度条件下冻土的力学行为。例如，他们通过试验研究了冻土在周期性温度波动（模拟季节变化）下的强度衰减和变形特性，以及这些变化如何影响地基的承载力和稳定性。这些研究结果直接应用于当地建筑规范和设计标准的制定，确保结构物在极端气候条件下的安全。

在加拿大北部和俄罗斯西伯利亚的冻土区域，边坡稳定性是一个关键问题，尤其是在融雪季节和极端气候事件（如暴风雪、冻融循环）发生时。研究人员利用温控冻土动三轴系统模拟边坡土体在不同温度、湿度和加载条件下的力学响应，评估边坡的潜在滑动风险。通过对比不同工况下的试验结果，他们提出了有效的边坡加固措施和预警系统，以减少滑坡灾害的发生。

在青藏高原等高山冻土区，滑坡是一种常见的地质灾害。研究人员利用温控冻土动三轴系统模拟滑坡体在冻融循环和地震作用下的动力响应，研究滑坡的启动机制、运动过程和影响范围。通过试验数据，他们建立了滑坡预警模型，并开发了相应的监测技术，为当地政府和居民提供了及时的灾害预警信息。

在俄罗斯西伯利亚的永久冻土带，道路建设面临巨大挑战。由于冻土的融化和再冻结，道路路基容易发生不均匀沉降和开裂。为了解决这一问题，工程师们利用温控冻土动三轴系统模拟道路路基在不同温度、湿度和车辆荷载作用下的变形行为。通过试验分析，他们提出了改进的路基设计和施工方法，如采用隔热层、排水系统和加固措施，以提高道路的稳定性和耐久性。

在北欧和北美的一些寒冷地区，水库堤防的基础常常位于冻土层之上。为了评估这些堤防在极端气候条件下的稳定性，工程师们利用温控冻土动三轴系统模拟堤防基础在冻融循环和水位变化作用下的力学响应。通过试验数据，他们分析了堤防基础的破坏机制和稳定性影响因素，并提出了相应的加固措施和监测方案，确保水库堤防的安全运行。

温控非饱和土动三轴试验系统是一种先进的实验室设备，用于研究非饱和土（即含有一定量水分的土壤）在不同温度条件下的动力特性和力学行为。该系统通过精确控制温度、轴向压力、周围压力（围压）以及孔隙水压力和孔隙气压力等参数，模拟非饱和土在实际工程中的复杂受力环境和温度条件，以测试其动强度、液化、模量、阻尼等动力特性。

哈尔滨工业大学深圳研究院双向非饱和土动三轴试验系统DYNTTS

（1）温控三轴压力室：用于放置土样并控制其温度，确保试验过程中土样处于稳定的恒温状态。温度控制范围通常较广，如-10℃至65℃，以满足不同试验需求。

（2）多功能荷载架：用于施加轴向压力和周围压力（围压）于土样上，模拟实际工程中的应力状态。

（3）压力/体积控制器：用于控制围压和反压（孔隙水压力和孔隙气压力），以模拟不同的孔隙压力条件。

（4）数据采集与分析系统：包括传感器、数据采集仪和专用软件等，用于实时采集和记录试验过程中的各种数据，如应力、应变、孔隙水压力、孔隙气压力以及温度等。同时，系统还具备数据处理和分析功能，能够生成试验报告和图表。

（5）温控系统：独立的温控系统用于控制三轴压力室内的温度，确保试验过程中土样的温度保持稳定。

在寒冷地区，非饱和土经常经历冻融循环，这对其力学特性有显著影响。研究人员利用温控非饱和土动三轴试验系统，模拟了不同冻融次数和温度条件下的非饱和土试样。通过试验，他们发现冻融循环会导致非饱和土的强度显著降低，且随着冻融次数的增加，强度降低的趋势更加明显。这一发现对于寒冷地区的基础设施设计和维护具有重要意义，可以帮助工程师更好地预测和应对非饱和土在冻融循环作用下的力学行为。

非饱和土的变形特性与其吸力状态密切相关。研究人员利用温控非饱和土动三轴试验系统，通过控制孔隙水压力和孔隙气压力，模拟了不同吸力条件下的非饱和土试样。试验结果显示，随着吸力的增加，非饱和土的体积模量和剪切模量均有所增大，而变形量则相应减小。这一发现为理解非饱和土的变形机制提供了重要依据，并可用于指导实际工程中非饱和土地基的设计和施工。

在山区和丘陵地区，边坡稳定性是工程设计和建设中的重要问题。非饱和土作为边坡的主要组成部分，其力学特性对边坡的稳定性具有重要影响。研究人员利用温控非饱和土动三轴试验系统，模拟了不同温度、湿度和加载条件下的非饱和土试样，评估了边坡土体的潜在滑动风险。通过试验数据，他们提出了有效的边坡加固措施和监测方案，确保了边坡工程的安全稳定。

滑坡是一种常见的地质灾害，尤其在多雨和冻融交替的季节更为频发。非饱和土作为滑坡体的主要组成部分，其力学特性的变化对滑坡的发生和发展具有重要影响。研究人员利用温控非饱和土动三轴试验系统，模拟了滑坡体在不同温度、湿度和加载条件下的力学行为，分析了滑坡的启动机制和影响因素。基于试验数据，他们建立了滑坡预警模型，并开发了相应的监测技术，为滑坡灾害的预警和防治提供了科学依据和技术支持。

动三轴DYNTTS的定制性好，例如可以升级局部应变传感器、弯曲元试验、非饱和土试验等；从标准的2Hz/10kN升级到5Hz或10Hz的版本；能够升级轴向负载能力从标准的10kN范围到最大60kN；试样尺寸从标准的100mm升级到最大300mm；可以升级温控范围从零下20度到零上85度。

技术参数:

升级选项：