为综合研究冻融循环和非静水压力共同作用下寒区隧道应力分布的规律,考虑寒区隧道冻结围岩的不均匀冻胀特性和冻融循环对围岩力学性能的影响,基于复变函数方法,建立非静水压力作用下寒区隧道冻融圈整体冻胀模型,推导非静水压力作用下寒区隧道应力的弹性解答,对所得解进行对比验证和参数分析,讨论冻融循环次数、不均匀冻胀系数、侧压力系数、冻胀率等因素对寒区隧道应力的影响规律。结果表明:1)冻胀力随冻融循环次数、不均匀冻胀系数的增加分别增大了89%、26.7%。2)侧压力系数λ对冻胀力有着显著影响,当λ≥1时,冻胀力随方位角的增大而增加;当λ<1时,冻胀力随方位角的增加而减小。3)4种体积冻胀率参数中对冻胀力影响最大的是水热迁移系数,可使冻胀力增大36.4%。

为综合研究冻融循环和非静水压力共同作用下寒区隧道应力分布的规律,考虑寒区隧道冻结围岩的不均匀冻胀特性和冻融循环对围岩力学性能的影响,基于复变函数方法,建立非静水压力作用下寒区隧道冻融圈整体冻胀模型,推导非静水压力作用下寒区隧道应力的弹性解答,对所得解进行对比验证和参数分析,讨论冻融循环次数、不均匀冻胀系数、侧压力系数、冻胀率等因素对寒区隧道应力的影响规律。结果表明:1)冻胀力随冻融循环次数、不均匀冻胀系数的增加分别增大了89%、26.7%。2)侧压力系数λ对冻胀力有着显著影响,当λ≥1时,冻胀力随方位角的增大而增加;当λ<1时,冻胀力随方位角的增加而减小。3)4种体积冻胀率参数中对冻胀力影响最大的是水热迁移系数,可使冻胀力增大36.4%。

“风致雪漂”运动可能会造成建筑物倒塌，威胁到人身财产安全，因此风雪的共同作用在设计大跨度结构时是不能忽略的。本研究采用欧拉-欧拉方法，基于k-kl-ω湍流模型，选择的大跨度双曲屋盖结构的投影形状有4种，分别为矩形、正方形、椭圆形以及圆形，研究在风雪流共同作用下风向角不同时这4种结构屋盖表面的风致积雪压力系数曲线图和积雪分布系数云图，并进行了对比分析，得到积雪分布规律。结果表明：风致雪漂作用下4种形状屋盖结构表面风致积雪压力系数比单独风作用下的平均压力系数大；4种屋盖结构表面的风致积雪压力系数最大值出现的位置不同；风向角对屋盖表面的风致积雪压力有很大影响，当风向角不同时，屋盖表面压力从大到小的排列顺序依次为矩形、椭圆形、正方形和圆形屋盖。

“风致雪漂”运动可能会造成建筑物倒塌，威胁到人身财产安全，因此风雪的共同作用在设计大跨度结构时是不能忽略的。本研究采用欧拉-欧拉方法，基于k-kl-ω湍流模型，选择的大跨度双曲屋盖结构的投影形状有4种，分别为矩形、正方形、椭圆形以及圆形，研究在风雪流共同作用下风向角不同时这4种结构屋盖表面的风致积雪压力系数曲线图和积雪分布系数云图，并进行了对比分析，得到积雪分布规律。结果表明：风致雪漂作用下4种形状屋盖结构表面风致积雪压力系数比单独风作用下的平均压力系数大；4种屋盖结构表面的风致积雪压力系数最大值出现的位置不同；风向角对屋盖表面的风致积雪压力有很大影响，当风向角不同时，屋盖表面压力从大到小的排列顺序依次为矩形、椭圆形、正方形和圆形屋盖。

在土力学中,静止侧压力系数(K0)是一个重要的力学参数。对于融土,K0同土的干密度、土质和受力历史等因素间存在着密切的联系;对于冻土,由于土中冰的存在,K0同温度间也存在着紧密的联系。本文对两种不同土质的冻土样进行了K0试验,研究表明温度、干密度、土质以及受力历史均同冻土的侧压力系数存在着独特的内在联系。根据试验结果,K0同温度、粉粘粒含量和加载次数成正比而与干密度成反比;同时,由这些因素导致的K0的差异会随着轴压增大而逐渐减小。另外随着冻土温度的降低,受力历史对K0的影响也逐渐增大。因此,在工程计算分析中应充分考虑这些因素对侧压力系数的影响。