流冰对输水隧洞衬砌的撞击影响研究

贡 力， 王 鸿， 杨轶群， 王忠慧， 康春涛

(1. 兰州交通大学 土木工程学院，兰州 730070； 2. 兰州交通大学 调水工程及输水安全研究所，兰州 730070)

我国西北地区冬季严寒，流冰期长且流冰量大，冰凌灾害已成为西北地区输水工程冰期安全运行面临的首要问题[1]。然而位于此地区的输水隧洞由于冬季气候问题，经常受到水介质中流冰的撞击作用，长期的碰撞则会造成隧洞衬砌疲劳累计损伤失效，缩短隧洞使用寿命。而对于在流冰与水工建筑物的撞击方面，实地研究一般较难展开，因此数值模拟以及试验验证的方法在该研究领域内被广泛的应用。

国内外学者对于流冰和水工建筑物以及海上结构碰撞方面进行了研究，Timco等[2]总结了所有与浮冰对结构影响相关的数据，用各种简单的方法对冲击进行了分析,发现冲击力与浮冰在冲击时的动能关系；赵绪新[3]对于空气介质中流冰对于丁坝的撞击破坏进行了数值模拟分析；张宿峰[4]对空气介质下线弹性流冰模型对桥墩产生的撞击压力方面进行了研究；贡力等[5]对在空气介质下线弹性流冰模型与输水隧洞撞击作用方面进行了相应的研究与分析；李明伟等[6]对冰荷载作用下护岸结构的撞击影响进行了数值模拟分析；张健等[7]对水介质中船冰碰撞结构响应影响进行了数值模拟分析；黄焱等[8]对船-冰碰撞载荷时间历程的模型试验进行了研究与分析； Miryaha等[9]提出一种模拟浮冰对海洋结构影响的方法，讨论了典型的浮冰作用模式和海上结构的压力分布。……