流冰对码头排桩撞击力的物理模拟试验研究

由于渤海近岸流冰的运动速度和尺寸较小，具有的动能也较小，所以其对结构物的作用形式主要是撞击，而不是挤压。为了得到合理的近岸码头排桩设计冰力，利用实验室模拟水流带动一定质量的模型冰块以一定速度撞击码头排桩模型，获得作用于一榀码头排桩上单桩或同时作用于群桩上的试验冰力。系列试验结果表明冰力的上限值随流冰压缩强度和动能增加而增加，并趋向一定值。经过数学统计，得到作用在单桩上冰力上限值同流冰动能和压缩强度之间的试验关系。该关系将流冰的尺寸、厚度、密度、运动速度、压缩强度同单桩上冰力上限值结合起来，作为流冰对单桩设计冰撞击力的基础，具有普适性意义。此外，还结合渤海具体码头工程，用该试验成果评估作用在一榀码头排架单桩上冰力和整体排架结构总冰力。