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Longitudinal Deformation Model and Parameter Analysis of Canal Lining under Nonuniform Frost HeaveModelo de deformación longitudinal y análisis de los parámetros del revestimiento del canal en caso de heladas no uniformes

Resumen

Debido a los entornos hidrotérmicos singulares, el fallo por congelación del revestimiento de hormigón de los canales de conducción de agua en las regiones frías sigue siendo frecuente. La deformación del revestimiento después de las heladas y la distribución de tensiones calculada por el modelo mecánico pueden ser la referencia para el diseño del revestimiento. Sin embargo, las investigaciones anteriores se centraron principalmente en el modelo mecánico de la sección transversal, prestando poca atención a los daños longitudinales no uniformes causados por las heladas. En este estudio, se construye un modelo mecánico del revestimiento del fondo bajo la deformación no uniforme por heladas, basado en la viga de Euler-Bernoulli y el modelo de cimentación de Pasternak, y se obtiene la solución analítica del modelo. La tensión interna del revestimiento se analiza durante los cambios del coeficiente de la subrasante, la rigidez al corte, la longitud de la sección de transición y la cantidad de heladas dentro del modelo. Además, se demuestra que el proceso de cálculo es correcto. El resultado muestra que las secciones transversales peligrosas se encuentran al principio y al final de las secciones de transición. La tensión normal máxima y la tensión tangencial aumentan cuando el coeficiente de la subrasante y la cantidad de helada aumentan y el módulo de cizallamiento y la longitud de la sección de transición disminuyen. La cantidad de helada en el subsuelo congelado aumenta constantemente, mientras que la temperatura disminuye, pero al mismo tiempo, la rigidez de cizallamiento del subsuelo aumenta con ella. La primera aumenta la tensión del revestimiento y la segunda la disminuye. Por lo tanto, durante el proceso de agitación por heladas, la fuerza interna del revestimiento se acopla a estos dos elementos. Mediante el análisis del revestimiento de un canal de conducción de agua bajo el oleaje no uniforme de las heladas en el distrito de riego de Xinjiang Tarim, la tensión normal máxima de la sección transversal del revestimiento peligroso es mayor que su resistencia a la tracción cuando la longitud de la sección de transición es inferior a 7 m y la cantidad de oleaje de las heladas es de 0,031 m.

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