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以渠道工程为主体的国家大水网是我国水安全的根本保障，强辐射极干旱特寒冷的严酷环境直接威胁着“脆弱”的渠道工程全生命周期的安全，制约了西部引调水工程的健康发展。
本书基于冻土力学、工程力学及弹性地基梁理论，建立了衬砌渠道冻胀破坏的工程力学模型，探明了冻土与衬砌相互作用机理及冻胀变形不协调产生的冻胀力与冻结力互生平衡规律，以及结构抗力缺陷导致强度、刚度、稳定失效的链锁反应的渠道冻胀破坏力学机理；同时对冬季输水情况考虑不足，研究了冬季冰盖输水渠道冰冻破坏力学模型。进一步提出了渠道衬砌结构冻胀力及结构内力应力与强度与冻胀变形的计算方法，为旱寒区渠道防冻胀的科学分析、设计建设与运行管理提供理论指导。主要包括渠道冻胀破坏机理，渠道冻胀的试验基础，线性和非线性分布冻胀力的渠道冻胀结构力学模型，考虑冻土与衬砌结构之间相互作用的弹性地基模型以及考虑冰盖生消过程的渠道弹性地基梁模型。