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摘要
为了明确多年冻土地区公路隧道承受的围岩荷载,给其结构设计提供科学依据,针对冻胀荷载的计算方法以及围岩荷载的组合形式进行了研究。考虑围岩不均匀冻胀特性,推导了不均匀冻胀时圆形隧道冻胀荷载的解析解;建立了冻胀荷载的有限元数值分析方法,揭示了围岩性质、埋深、衬砌形状对冻胀荷载的影响规律;对冻胀荷载包络图进行简化并分解,拟合了适用于曲墙式衬砌的冻胀荷载简化计算公式,并给出了荷载分布特征参数和量值特征参数;总结了多年冻土区公路隧道荷载组合形式。结果表明:冻胀荷载实测值为0.8,1.03MPa时,提出的冻胀荷载解析公式的计算值为0.62,1.12 MPa,与实测值吻合较好;以有限元数值方法计算结果为参照,冻胀荷载的简化计算方法平均相对误差为5.13%,可满足工程应用的精度要求。
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