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1、港口工程技术规范12.冰荷载条文2010.12,12.冰荷载P.1,12.冰荷载P.2,作用在港口工程结构物上的冰荷载可包括：（1）冰排运动中被结构物连续挤碎或滞留在结构物前时产生的挤压力；（2）孤立流冰块产生的撞击力；（3）冰排在斜面结构物和锥体上因弯曲破坏和碎冰块堆积所产生的冰力；（4）与结构冻结在一起的冰因水位升降产生的竖向力；（5）冻结在结构内、外的冰因温度变化对结构产生的温度膨胀力。冰荷载应根据当地冰凌实际情况及港口工程的结构形式确定，对重要工程或难以确定的冰荷载应通过冰力物理模型试验确定。试验时宜采用低温冻结模型冰。,冰排在直立桩、直立墩前连续挤碎时，产生的极限挤压冰力标准值宜按下
2、式计算：Fi=ImkBHc(12.0.3)式中:Fi 极限挤压冰荷载标准值（kN）；I 冰的局部挤压系数；m 桩（墩）横断面形状系数；k 冰和桩（墩）的接触条件系数，可取0.32；B 桩（墩）迎冰面投影宽度（m）；H 计算冰厚（m）；c 冰单轴抗压强度标准值（kPa）。,12.冰荷载P.3,式中 B 桩、墩迎冰面投影宽度（m）；H 单层平整冰计算冰厚（m）。,对B/H 6的直立桩、直立墩，冰的局部挤压系数I可按下列规定确定：,12.冰荷载P.4,冰的单轴抗压强度标准值应根据当地多年统计实测资料按不同重现期取值。如无当地实测资料，对海冰可按附录K中表采用；对河冰，河道流冰开始时可取750 kPa
3、，最高流冰水位时可取450 kPa。作用在B/H6.0的宽结构上的总冰力，冰的局部挤压系数I可取1.35，并应考虑冰在结构前的非同时破坏，对冰力进行适当折减；,12.冰荷载P.5,计算群桩冰力时应考虑以下因素，进行适当折减。（1）桩中心线的横向间距小于8倍桩宽或桩径；（2）前桩对后桩冰力的掩蔽；（3）冰在各桩前的非同时破坏使各桩冰力峰值不同时出现；（4）碎冰在群桩间堵塞使群桩变成实体挡冰宽结构。,12.冰荷载P.6,12.0.8 河港中冰排对桩、墩产生的冰压力标准值，可按第款和第款计算结果的较大值选用，但不应超过按第条计算的挤压冰力标准值。,12.冰荷载P.7,河港中孤立流冰对直立圆桩、直立圆
4、墩的撞击力标准值可按下式计算：Fz=2.22HV(IkAc)*1/2(KN)(12.0.8-1)式中 FZ 流冰对圆桩、圆墩产生的撞击力标准值（kN）；H 单层平整冰计算冰厚（m）；V 流冰速度（m/s）；I 冰的局部挤压系数；k 冰与圆桩、圆墩间的接触条件系数，可取0.32；A A 流冰块平面面积（m2）；c 冰的单轴抗压强度标准值（kPa）。,12.冰荷载P.8,12.0.8.2 当河港的流冰块在桩（墩）前滞留时，冰排对桩（墩）产生的冰压力标准值，可按下列公式计算：Fq=（f+fv+fi+f，a）A(12.0.8-2)f=510-3 v*2max（12.0.8-3）fv=0.5(H/Lm)
5、v*2max(12.0.8-4)fi=9.2 H i（）f，a=0.0210*-3v*2w,max（）式中 Fq 冰排在桩（墩）前滞留时对桩（墩）产生的冰压力标准值（kN）；f水流对流冰的拖曳力强度（kPa)；vmax 流冰期内保证率为1%的最大水流速（m/s）；fv 水流对流冰的推力强度（kPa）；Lm 沿水流方向的流冰块平均长度，按现场观测数据取值。如缺少现场观测数据，对河流可取三倍河宽（m）；fi 河道坡降对流冰块产生的驱动力强度（kPa）；i 河道坡降；f，a 风对流冰的拖曳力强度（kPa）；vw,max 流冰期内保证率为1%的最大风速（m/s）；A 流冰块平面面积（m2）。其中流冰块
6、计算宽度按现场实测资料取，对于闸门或类似的建筑物，取不大于建筑物跨度；H 单层平整冰计算冰厚（m）。,12.冰荷载P.9,12.0.9 冰排作用于混凝土斜面结构时的冰力标准值宜按下列公式计算：Fh=KH*2f tan（）Fh=KH*2f（）式中 Fh 水平冰力标准值（kN）；Fv 竖向冰力标准值（kN）；K 系数，可取0.1倍斜面宽度（m）值；H 单层平整冰计算冰厚（m）；f 冰弯曲强度标准值（kPa），应根据当地多年实测资料按不同重现期取值。如无当地实测资料，可按当地有效冰温计算，海冰也可按附录K中表采用；斜面与水平面夹角，应小于75。,12.冰荷载P.10,12.0.10 作用于锥体结构上
7、的冰力标准值宜按下列规定确定。12.0.10.1 作用于正锥体上的冰力标准值宜按下列公式计算：作用于倒锥体上的冰力标准值宜按下列公式计算：,图12.0.10-1 正锥体示意图,图12.0.10-2 倒锥体示意图,作用于正锥体上的冰力标准值宜按下列公式计算：FH1=A1fh*2+A2wghD*2+A3wghR（D*2-D*2T）A4(12.0.10-1)FV1=B1 FH1+B2wghR（D*2-D*2T）(12.0.10-2)式中 FH1 作用于正锥体上的水平冰力标准值（kN）；FV1 作用于正锥体上的竖向冰力标准值（kN）；f 冰弯曲强度标准值（kPa），应根据当地多年实测资料按不同重现期取
8、值。如无当地实测资料，可按当地有效冰温计算，海冰也可按附录K 中表采用；H 单层平整冰计算冰厚（m）；w 海水重度（kN/m3）；D 水线面处锥体的直径（m）；hR 碎冰的上爬高度（m）；DT 锥体顶部的直径（m）；A1、A2、A3、A4、B1、B2无量纲系数，可由图查取。图中为冰与结构之间的摩擦系数，对钢结构可取=0.15，对混凝土结构可取=0.30；为锥面与水平面的夹角，应小于75。,12.冰荷载P.11,12.0.10.2 作用于倒锥体上的冰力标准值宜按下列公式计算：FH2=A1fh*2+（A2wghD*2）/9+（A3wghR（D*2-D*2T）/9）A4(12.0.10-3)FV2=
9、B1 FH2+（B2wghR（D*2-D*2T）/9(12.0.10-4)式中 FH2 作用于倒锥体上的水平冰力标准值（kN）；FV2 作用于倒锥体上的竖向冰力标准值（kN）；冰弯曲强度标准值（kPa），应根据当地多年实测资料按不同重现期取值。如无当地实测资料，可按当地有效冰温计算，海冰也可按附录K中表采用；H 单层平整冰计算冰厚（m）；w 海水重度（kN/m3）；D 水线面处锥体的直径（m）；hR 碎冰的下潜深度（m）；锥体底部的直径（m）；A1、A2、A3、A4、B1、B2无量纲系数，可由图查取。图中为冰与结构之间的摩擦系数，对钢结构可取=0.15，对混凝土结构可取=0.30；为锥面与水平
10、面的夹角。,12.冰荷载P.12,12.冰荷载P.13,图12.0.10-3 锥体冰力计算无量纲系数(略),与结构冻结在一起的冰因水位升降对结构产生的竖向力应考虑以下三种情况，并选取其最小值做为设计竖向冰力的标准值。（1）连接部位的冰与结构间粘结力破坏时产生的竖向冰力；（2）连接部位附近冰剪切破坏时产生的竖向冰力；（3）连接部位附近冰弯曲破坏时产生的竖向冰力。冰的温度膨胀力与结构物形状、刚度、材料、结构对冰的约束边界条件、冰温、温变率、温变时程等多种因素有关，设计时应结合具体情况计算。建筑物迎冰面宜做成斜坡或锥形；柱或墩迎冰面宜做成圆弧形、多边形或棱角形，并宜在受冰作用的部位缩小迎冰面宽度。建筑物受冰作用的部位宜采用实体结构，对流冰期的设计高水位以上0.5m到设计低水位以下1.0m的部位宜采取提高混凝土抗冻性、花岗石镶面等防护措施。结冰期，宜在建筑物附近冰面上凿冰沟；流冰期冰情严重时，宜采用爆破法或破冰船破冰。,12.冰荷载P.14,谢谢,12.冰荷载P.15,
