Pasternak冻土地基梯形渠道冻胀变形与内力计算 |
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作者姓名: | 肖旻 王正中 吴浪 杨晓松 崔浩 葛建锐 |
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作者单位: | 1. 江西科技师范大学建筑工程学院;2. 西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心;3. 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室;4. 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室;5. 塔里木大学水利与建筑工程学院;6. 兰州理工大学能源与动力工程学院 |
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基金项目: | 国家重点研发计划重点专项(2017YFC0405100);;国家自然科学基金项目(U2003108,51641903,51869029);;冻土工程国家重点实验室开放基金项目(SKLFSE201801);;江西省教育厅科技项目(GJJ190621); |
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摘 要: | 为克服现有Winkler模型未考虑渠基冻土连续性的不足,引入Pasternak剪切层描述独立土弹簧间的相互作用,进而提出Pasternak冻土地基上梯形渠道冻胀力学分析方法。对基土均匀冻胀且无顶盖板约束的梯形渠道导出接触面法向应力、衬砌板冻胀位移及截面内力分布的解析式。以甘肃省某梯形渠道为例,应用本文模型和Winkler模型计算各衬砌板冻胀位移分布及接触面法向应力分布,并结合观测值进行了对比。结果表明:本文模型计算结果与观测值符合良好,且相比Winkler模型计算结果更接近观测值,能更加准确地反映衬砌冻胀位移分布规律,表明模型合理性。该模型能较好地体现法向冻胀力随衬砌冻胀变形的释放与衰减;法向冻胀力作用于坡板中下部且呈非线性、差异分布;中上部有脱开、翘起趋势而受法向冻结力作用;底板则只受法向冻胀力作用。研究结果可为梯形渠道抗冻胀设计提供参考。
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关 键 词: | 冻土工程 衬砌渠道 冻胀变形 力学模型 Pasternak地基 |
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