弹性地基模型能有效反映冻土-结构相互作用，在渠道冻胀力学分析中得到广泛应用。在现有模型基础上，考虑衬砌板法向冻胀变形与接触面切向位移的耦合效应，基于Winkler假设构建考虑轴向与弯曲变形耦合的梯形渠道冻土地基模型，并应用微分算子级数法及卡尔达诺公式对耦合方程组进行了求解。相比已有研究，该模型可选取更加灵活且物理意义明确的边界条件，可同时兼顾衬砌两端法向与切向边界。通过引入待定参数克服了前后模型不一致的不足，实现衬砌板法向-切向位移及板间相互作用力的一体化求解。以甘肃靖会总干渠为例计算各截面冻胀变形，并与弹性支承法、有限元法计算值及实测数据对比，验证模型的合理性与适用性。以塔里木灌区某工程为例，对各截面冻胀变形、接触面切向位移、截面弯矩及上表面应力进行计算。结果表明：该文模型、非耦合模型及有限元法计算结果的总体变化趋势一致，该文模型计算值较非耦合模型更加接近观测值。对底板切向位移的计算表明该模型可有效体现由于阴、阳坡差异引起的底板接触面切向位移、切向冻结力的非对称分布规律。通过计算上表面应力确定的易裂位置与实地调研成果符合良好。

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