冻融损伤隧道冻胀力模型

冻融循环后峰值降两成

考虑衬砌与围岩同步损伤的冻胀力计算模型，为寒区隧道抗冻设计提供理论基础。

Wenjun, Liu · 凌同华 · He, Wenchao · Liu, Xianjun

Journal of Mountain Science 2023

具体参数

冻胀力峰值出现循环次数

{'zh': '85', 'en': '85'} cycles

峰值后冻胀力比例

{'zh': '80', 'en': '80'} %

冻胀力初始增长率

{'zh': '15.7', 'en': '15.7'} %

技术优势

峰值可预测

模型给出冻胀力随冻融循环次数的变化规律，在85次达到峰值，便于设计时预估最不利工况。

考虑衬砌贡献

明确衬砌参与冻胀会使冻胀力增大，初始增长率为15.7%，设计中不能忽略衬砌的作用。

可调参数控制

通过改变衬砌与围岩的拟合系数s1和s2，可以有效控制冻胀力大小，为材料参数优化提供依据。

应用场景

• 寒区隧道抗冻设计：用于计算冻胀力峰值，优化衬砌厚度与配筋。
• 隧道衬砌材料：提供冻融损伤下材料参数对冻胀力的影响规律。
• 岩土工程：分析寒区隧道围岩与衬砌相互作用的冻胀力。