中文摘要：

本项研究基于断裂力学理论与方法，以水工建筑物冰层为研究对象，解决了寒区水工建筑物护坡抗冰压力计算的前提条件。进而从本质上揭示寒区的水工建筑物护坡在其表层冰压力和里层的冻土层共同作用下最终导致其整体结构发生破坏的机理。应用断裂力学的能量平衡准则，研究了护坡表层冰层冰压力产生的过程中在冰层内累积能量率和冰体自身的断裂能量率，当二者达到平衡条件时，冰压力便达到极限值，可据此建立冰压力计算模式。该模式由于充分考虑了冰与护坡相互作用的物理参数、力学参数、环境条件等因素，故所给出冰压力计算的原理和方法，具有全新的理念和内涵，既能计算冰压力大小，又能获得冰压力产生的过程和冰压力谱。并且，根据断裂力学破坏准则，当冻土层发生破坏时的极限状态，以此计算其极限作用力。最后，将既考虑了护坡里层冻土层的极限压力值有考虑了护坡表层冰层的极限压力值的研究方法应用到具体的工程实际中，得到了理想的解决效果。这种研究方法不仅是对寒区水工建筑物护坡抗冰压力计算方法的创新，而且还是对抗冰冻破坏理论的推动和发展,在寒区水利工程减少冰冻灾害及抗冰冻破坏防治措施等方面具有广阔的应用前景和重要的理论意义。