第二节 冰盖的静压力和动压力

一、冰盖的静压力

由于周围介质（水和空气）的温度升高使冰盖连续膨胀而引起冰的水平静压力，这一水平静压力可以分成两个分力，如图31所示。

与堤坡面垂直的力

P_H=P₀sinα

（3 1）

与堤坡面平行的力

P_n=P₀cosα

（3 2）

式中 P₀———由于温度升高而产生的冰的最大静压力

（kN/m²）。

当冰层长度L小于50m时，P₀可按下式计算：

图31 冰盖对边坡的作用

P₀=31（t_Hr+1）^1.67

υ^0.33

（3 3）

t⁰_H^._r⁸⁸

式中 t_Hr———冰的起始温度，可采用为0.35t_HB，t_HB为温度开始升高瞬间的气温值；

υ———冰的温度随时间变化的梯度，υ=Δτt_r（某一时段τ内冰盖温度的升高值为

Δt_r），根据气象资料采用，时段τ一般采用6h。

当冰盖长度L为50～150m时，式（3 3）中应乘以系数0.9～0.6；而当L＞150m

时，则系数取为0.6。

作用在垂直于建筑物前缘的水平面上的冰盖的推挤力P_rH，按下式计算：

P_rH=10A[（0.5v²+50Lh_rmv²₀+920h_ri）sinα+（0.001+0.002）v²sinβ]（34）

式中 P_rH———冰盖的推挤力（N）；

A———冰层的面积（m²）；

v₀———冰盖下水的流速（m/s），其方向与建筑物前缘成α角；h_r———冰盖的厚度（m），取冬季保证率为1%的最大冰厚；

L_m———沿水流方向冰盖的平均长度（m），根据观测资料而定，但不大于3倍的河

道宽度；

i———水流的压力坡降；

v———最大风速（m/s），其方向与建筑物前缘成β角（45°＜β＜135°）。

二、冰盖的动压力

作用在建筑物垂直面上的冰的动压力，当其运动方向与建筑物前缘成80°～90°角的时候可以按下式计算：

P_rd=kv_rh_r㊣v

（3 5）

式中 P_rd———冰的动压力（kN）；

k———系数，决定于冰的击碎强度极限R_P，当R_P=1000kN/m²时，k=4.3；当

R_P=500kN/m²时，k=3；当R_P=300kN/m²，k=2.36；

v_r———冰的运动速度（m/s），取河中水流的均匀流速；对于大型水域，则取风驱

集冰块的速度，但不大于0.6m/s。