吐鲁番市典型灌区输水渠道冬季冰盖多场耦合下力学响应特性分析研究

针对吐鲁番市典型灌区输水渠道冬季产生的冰盖体,利用COMSOL Multiphyisics有限元数值软件,开展热-力耦合下冰盖体力学响应分析。分析了热-力耦合下输水渠道内冰盖体升温过程中温度场分布特征与压应力分布,压应力初始约为50～100 kPa,升温过程中压应力为先增后减。获得了冰盖体静冰压力为20～140 kPa,最大静冰压力为142. 3 k Pa,呈先增后减变化,流变有效位移在热传递后增大12个量级。研究了渠道边坡系数与底宽对冰盖体极限冰压力的影响,渠道边坡系数低于2. 25时,极限冰压力峰值逐渐增大;超过2. 25后,逐渐降低,冰盖体极限冰压力二次降低阶段降低速率均为一致,各边坡系数下均为每小时减小冰压力2 kPa;底宽与极限冰压力呈反比关系,峰值极限冰压力均位于第26 h。以期为研究高寒地区灌区渠道冬季输水所产生冰盖体耦合场力学特征提供一定参考。