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Composite lining-ground interaction behavior in a cold-region circular tunnel under isotropic frost heave action

各向同性 复合数 冻胀 打滑(空气动力学) 结构工程 岩土工程 材料科学 壳体(结构) 机械 工程类 复合材料 物理 量子力学 航空航天工程
作者
Hongwei Li,Yuanming Lai,Huyuan Zhang,Yanyan Chen,Wangtao Jiang,Ye Tian,Jiachuan Ran
出处
期刊:Cold Regions Science and Technology [Elsevier BV]
卷期号:207: 103771-103771 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.coldregions.2023.103771
摘要

This paper presents a refined closed-form solution for evaluating the mechanical behavior of the composite lining-ground interaction in cold-region tunnels subjected to the coupling effects of isotropic frost heave and far-field stress. The composite lining is treated as a homogeneous equivalent circular section of mechanical properties consisting of an inner thin-walled shell and an outer thick-walled cylinder embedded in the homogenous infinite isotropic ground. Solutions for moment, thrust, radial displacement, and contact stress based on the unified strength theory have been derived for cases involving full-slip and no-slip at the lining-lining interface and lining-ground interface subjected to isotropic frost heave action. When using the theory of shell to derive the equations that conform to the proposed methodology, the mechanical behaviors of the composite lining-ground interaction under different influencing factors are discussed and analyzed. The equations for the lining-ground interaction behavior are studied to illustrate the usefulness of this method in tackling ground-structure interaction problems in cold regions.
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