高地下水位冻土区弧形底浅拱梯形渠道冻胀力学分析

作     者：肖旻 熊志豪 吴浪 崔浩 杨晓松 葛建锐 XIAO Min;XIONG Zhihao;WU Lang;CUI Hao;YANG Xiaosong;GE Jianrui

作者机构：江西科技师范大学建筑工程学院南昌330013 塔里木大学水利与建筑工程学院新疆阿拉尔843300 兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730000 

基　　金：国家重点研发计划重点专项项目(2017YFC0405100) 国家自然科学基金项目(U2003108,51641903,51869029) 江西科技师范大学博士科研启动基金项目(2019BSQD11) 

出 版 物：《灌溉排水学报》 (Journal of Irrigation and Drainage)

年 卷 期：2022年第41卷第7期

页      码：104-110页

摘      要：【目的】明确高地下水位冻土区弧形底浅拱梯形渠道冻胀破坏机理并提出简捷、实用的抗冻胀设计方法。【方法】考虑此类渠道拱高明显小于断面整体深度的特殊性,基于Winkler假设提出衬砌体法向冻胀力计算方法。论证高地下水位渠道衬砌体微小刚性上抬位移对曲线形弧段切向冻结力的影响机制并提出切向冻结力计算方法。基于此构建高地下水位冻土区弧形底梯形渠道冻胀力学模型。【结果】以某弧形底梯形渠道为原型,对比分析不同渠底中心地下水位d对衬砌板截面内力及所受冻胀力的影响。结果表明,d越小则截面内力及冻胀力分布的横向差异越明显;z_(0)越大,截面内力及冻胀力分布受地下水补给条件的影响越小,与事实相符。充足的水分补给时间、补给来源以及冻胀力横向的不均匀、不同步是此类渠道易遭受冻胀破坏的主要原因。【结论】该模型可较好地反映此类渠道的冻胀受力特性,计算结果合理、可靠,可为高地下水位冻土区弧形底浅拱梯形渠道抗冻设计和相关研究提供参考。

主 题 词：冻土工程 灌溉渠道 力学模型 弧底梯形 高地下水位 

学科分类：081504[081504] 082802[082802] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 09[农学] 0815[工学-矿业类] 0903[农学-动物生产类] 

D　O　I：10.13522/j.cnki.ggps.2022024

馆 藏 号：203113751...