CN116124620B - 一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备及试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及桥梁建筑工程技术领域，公开了一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备及试验方法，它包括试验墩柱、固设在地面上的反力门架、水沙磨蚀装置以及三维激光扫描仪，水沙磨蚀装置用于冲刷试验墩柱，三维激光扫描仪用于采集试验墩柱的扫描图像，反力门架内安装有夹持件，通过夹持件将试验墩柱沿竖直方向安装在反力门架内，反力门架上还安装有用于撞击试验墩柱的落石冲击装置。本发明的有益效果是：该试验装备结合试验方法，能够联合开展水沙磨蚀损伤后的落石冲击多因素耦合试验，并通过试验结果的分析做到对桥梁墩柱的落石冲击和水沙磨蚀定量精细化研究，以保障后期运维阶段桥梁的使用寿命和安全性。

Description

一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备及试验方法
技术领域
本发明涉及桥梁建筑工程技术领域，特别是一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备及试验方法。
背景技术
我国为多山国家，因此存在大量山区桥梁，崩塌落石等地质灾害，加之墩柱长期水沙磨蚀导致山区桥梁墩柱的工作环境复杂，目前针对山区桥梁墩柱，在水沙磨蚀和落石冲击耦合作用下的承载能力退化研究还不够完善，试验装备上无法同时做到对桥梁墩柱的落石冲击和水沙磨蚀定量精细化研究，因此亟需开展此类装备的研制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备及试验方法，以克服现有技术的缺点。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备，包括试验墩柱、固设在地面上的反力门架、水沙磨蚀装置、落石冲击装置以及数采控制系统，所述水沙磨蚀装置用于冲刷所述试验墩柱，所述数采控制系统用于采集所述试验墩柱的状态信息，所述反力门架内安装有夹持件，通过所述夹持件将所述试验墩柱沿竖直方向安装在所述反力门架内，所述落石冲击装置用于撞击所述试验墩柱且安装在所述反力门架上，所述水沙磨蚀装置包括水沙槽、伸缩支撑架以及泵送机，所述水沙槽通过所述伸缩支撑架架设在地面上，所述水沙槽由水平段和斜坡段组成，所述水平段的槽底开设有通孔，所述试验墩柱插入所述通孔内，所述通孔内安装有橡胶密封圈，所述橡胶密封圈用于密封所述试验墩柱与所述通孔内壁之间的间隙，所述泵送机的进水端与出水端均安装有管道，所述泵送机进水端的所述管道用于连接所述水平段的末端，所述泵送机出水端的所述管道用于连接所述斜坡段的顶端。
优选地，所述数采控制系统包括控制箱、三维激光扫描仪、压力传感器以及高速摄像机，所述三维激光扫描仪、所述控制箱以及所述高速摄像机位于所述水沙槽的同一侧，所述控制箱用于控制所述泵送机的工作时长，所述三维激光扫描仪用于向所述控制箱采集所述试验墩柱的磨蚀位置的扫描图像，所述压力传感器用于采集所述落石冲击装置对所述试验墩柱两端的冲击力，所述高速摄像机用于向所述控制箱采集所述水沙槽内的流量图像。
优选地，所述落石冲击装置包括撞击门架和撞击锤，所述撞击门架安装在所述反力门架的顶部，所述撞击锤铰接在所述撞击门架的顶部，所述撞击锤用于撞击所述试验墩柱，所述压力传感器安装在所述试验墩柱上。
优选地，位于所述撞击锤上方的所述撞击门架上固设有导向支撑，位于所述试验墩柱的迎击面的背面的地面上安装有卷扬机，所述卷扬机通过钢丝绳与所述撞击锤连接，所述钢丝绳绕过所述导向支撑。
优选地，所述撞击门架为液压伸缩门架，所述撞击锤包括液压伸缩臂和冲击球，所述液压伸缩臂铰接在所述撞击门架上，所述冲击球可拆卸安装在所述液压伸缩臂远离所述撞击门架的一端，所述钢丝绳固设在所述液压伸缩臂上。
优选地，所述夹持件包括支撑桁架、侧向支撑臂、千斤顶以及可滑移支座，所述支撑桁架固设在地面上且位于所述试验墩柱的迎击面的背面，所述压力传感器夹在所述试验墩柱与所述支撑桁架之间，所述压力传感器为一对且分别靠近所述试验墩柱的两端，所述反力门架的两相对的内侧壁上均铰接有所述侧向支撑臂，所述侧向支撑臂用于限制所述试验墩柱朝所述反力门架的侧边移动，所述可滑移支座为一对且分别夹持在所述试验墩柱的两端，所述千斤顶安装在所述反力门架的内顶面上，所述千斤顶与所述试验墩柱顶部的所述可滑移支座连接，通过伸出所述千斤顶的活塞杆令一对所述可滑移支座夹紧所述试验墩柱，所述支撑桁架的中部安装有抗回弹索，所述抗回弹索用于防止所述试验墩柱远离所述支撑桁架。
一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验方法，包括以下步骤：
步骤一、安装和调试上述的一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备；
步骤二、通过夹持件向试验墩柱施加预设的轴力值；
步骤三、根据需要调整水沙磨蚀装置对试验墩柱的磨蚀位置；
步骤四、根据公式：
Figure SMS_1
和/>
Figure SMS_2
，确定水深h后，计算所需注入的水沙流体总体积V，根据试验需要的末端流速v 1确定水沙槽斜坡高差H，高差通过调整水沙槽坡顶伸缩支撑架实现，式中v 1为流体冲击试验墩柱前的末端流速，n为管道摩擦系数，宜取0.025~0.03（也可以根据具体含沙率通过试验标定），R为水力半径，i为水力坡度，W为水槽宽度，h为水深，可取水沙槽深度的0.5~0.8倍，H为水沙槽斜坡高差，L为水沙槽斜坡长，S1为水沙槽斜坡底至试验墩柱的距离，V为注入流体的总体积，Vb为泵送机和管道内体积（为已知常数），S2为水沙槽水平段长度；
步骤五、开启泵送机，注入水沙流，开始水沙磨蚀，设置试验循环时间，并监控流量变化，低于阈值后及时进行流体补偿；
步骤六、磨蚀结束后采用三维激光扫描仪扫描磨蚀位置的墩柱侵蚀深度分布，水沙磨蚀试验结束；
步骤七、根据落石冲击试验需要的冲击位置，确定撞击锤的端部锤体重心至撞击锤转动销轴中心的距离l；
步骤八、根据试验需要的冲击能量，采用公式：
Figure SMS_3
，确定撞击锤轴线释放前位置与铅垂位置的夹角θ，式中m 1、m 2分别为撞击锤的端部锤体和撞击锤的转动臂的质量，a为撞击锤的转动臂重心至撞击锤转动销轴中心的距离，g为重力加速度；
步骤九、释放撞击锤冲击试验墩柱，然后通过压力传感器记录试验墩柱两端部的冲击力F1和F2，并通过公式：F=F1+F2+2μN计算出撞击锤对试验墩柱的冲击力，式中F 1、F 2分别是两个压力传感器的读数，μ为可滑移支座的滚动摩擦系数，N为夹持件向试验墩柱施加的预设的轴力。
本发明具有以下优点：
该试验装备结合试验方法，能够联合开展水沙磨蚀损伤后的落石冲击多因素耦合试验，并通过试验结果的分析做到对桥梁墩柱的落石冲击和水沙磨蚀定量精细化研究，以保障后期运维阶段桥梁的使用寿命和安全性。
附图说明
图1 为本发明的试验装备的结构示意图一；
图2 为本发明的试验装备的结构示意图二；
图3 为发明的反力架的结构示意图；
图4为本发明的落石冲击装置的结构示意图；
图5为本发明的水沙磨蚀装置的结构示意图；
图6为本发明的可滑移支座的结构示意图；
图7为本发明的伸臂锤的工作结构示意图；
图中，1-试验墩柱，2-反力门架，3-三维激光扫描仪，4-撞击门架，5-压力传感器，6-支撑桁架，7-侧向支撑臂，8-千斤顶，9-可滑移支座，10-抗回弹索，11-水沙槽，12-伸缩支撑架，13-泵送机，14-导向支撑，15-卷扬机，16-钢丝绳，17-控制箱，18-高速摄像机，19-液压伸缩臂，20-冲击球，21-管道。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、2、5所示，一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备，包括试验墩柱1、固设在地面上的反力门架2、水沙磨蚀装置、落石冲击装置以及数采控制系统，水沙磨蚀装置用于冲刷试验墩柱1，数采控制系统用于采集试验墩柱1的状态信息，反力门架2内安装有夹持件，通过夹持件将试验墩柱1沿竖直方向安装在反力门架2内，落石冲击装置用于撞击试验墩柱1且安装在反力门架2上，水沙磨蚀装置包括水沙槽11、伸缩支撑架12以及泵送机13，水沙槽11通过伸缩支撑架12架设在地面上，水沙槽11由水平段和斜坡段组成，水平段的槽底开设有通孔，试验墩柱1插入通孔内，通孔内安装有橡胶密封圈，橡胶密封圈用于密封试验墩柱1与通孔内壁之间的间隙，泵送机13的进水端与出水端均安装有管道21，泵送机13进水端的管道21用于连接水平段的末端，泵送机13出水端的管道21用于连接斜坡段的顶端，该试验装备结合试验方法，能够联合开展水沙磨蚀损伤后的落石冲击多因素耦合试验，并通过试验结果的分析做到对桥梁墩柱的落石冲击和水沙磨蚀定量精细化研究，以保障后期运维阶段桥梁的使用寿命和安全性。
在本实施例中，如图1和2所示，数采控制系统包括控制箱17、三维激光扫描仪3、压力传感器5以及高速摄像机18，其中三维激光扫描仪3、压力传感器5以及高速摄像机18均使用数据线接入控制箱17，三维激光扫描仪3、控制箱17以及高速摄像机18位于水沙槽11的同一侧，泵送机13使用电线与控制箱17连接，控制箱17用于控制泵送机13的工作时长，三维激光扫描仪3用于向控制箱17采集试验墩柱1的磨蚀位置的扫描图像，压力传感器5用于采集落石冲击装置对试验墩柱1两端的冲击力，高速摄像机18用于向控制箱17采集水沙槽11内的流量图像，高速摄像机18采集的水沙槽11内的图像经过分析比对后，可及时的向水沙槽11补充流体，令水沙磨蚀冲刷速度量化可控，而其采集的试验墩柱1的撞击图像结合扫描图像与采集的冲击力数据，可对多因素耦合试验进行精细化研究。
在本实施例中，如图1-7所示，落石冲击装置包括撞击门架4和撞击锤，撞击门架4安装在反力门架2的顶部，撞击锤铰接在撞击门架4的顶部，撞击锤用于撞击试验墩柱1，压力传感器5安装在试验墩柱1上，位于撞击锤上方的撞击门架4上固设有导向支撑14，位于试验墩柱1的迎击面的背面的地面上安装有卷扬机15，卷扬机15通过钢丝绳16与撞击锤连接，钢丝绳16绕过导向支撑14，撞击门架4为液压伸缩门架，撞击锤包括液压伸缩臂19和冲击球20，液压伸缩臂19铰接在撞击门架4上，冲击球20可拆卸安装在液压伸缩臂19远离撞击门架4的一端，钢丝绳16固设在液压伸缩臂19上，精准的控制撞击动能，并通过撞击后的图像分析试验墩柱1的受损情况，及时的对试验墩柱1的配料及施工工艺做调整，以便制造符合设计要求的桥墩。
在本实施例中，如图1-7所示，夹持件包括支撑桁架6、侧向支撑臂7、千斤顶8以及可滑移支座9，支撑桁架6固设在地面上且位于试验墩柱1的迎击面的背面，压力传感器5夹在试验墩柱1与支撑桁架6之间，压力传感器5为一对且分别靠近试验墩柱1的两端，反力门架2的两相对的内侧壁上均铰接有侧向支撑臂7，侧向支撑臂7用于限制试验墩柱1朝反力门架2的侧边移动，可滑移支座9为一对且分别夹持在试验墩柱1的两端，千斤顶8安装在反力门架2的内顶面上，千斤顶8与试验墩柱1顶部的可滑移支座9连接，通过伸出千斤顶8的活塞杆令一对可滑移支座9夹紧试验墩柱1，支撑桁架6的中部安装有抗回弹索10，抗回弹索10用于防止试验墩柱1远离支撑桁架6，通过夹持件模拟出桥墩实际中的受力，令前期试验分析结果更加接近实际。
一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验方法，包括以下步骤：
步骤一、安装和调试上述试验装备；
步骤二、通过夹持件向试验墩柱施加预设的轴力值；
步骤三、根据需要调整水沙磨蚀装置对试验墩柱的磨蚀位置；
步骤四、根据公式：
Figure SMS_4
和/>
Figure SMS_5
，确定水深h后，计算所需注入的水沙流体总体积V，根据试验需要的末端流速v 1确定水沙槽斜坡高差H，高差通过调整水沙槽坡顶伸缩支撑架实现，式中v 1为流体冲击试验墩柱前的末端流速，n为管道摩擦系数，宜取0.025~0.03（也可以根据具体含沙率通过试验标定），R为水力半径，i为水力坡度，W为水槽宽度，h为水深，可取水沙槽深度的0.5~0.8倍，H为水沙槽斜坡高差，L为水沙槽斜坡长，S1为水沙槽斜坡底至试验墩柱的距离，V为注入流体的总体积，Vb为泵送机和管道内体积（为已知常数），S2为水沙槽水平段长度；
步骤五、开启泵送机，注入水沙流，开始水沙磨蚀，设置试验循环时间，并监控流量变化，低于阈值后及时进行流体补偿；
步骤六、磨蚀结束后采用三维激光扫描仪扫描磨蚀位置的墩柱侵蚀深度分布，水沙磨蚀试验结束；
步骤七、根据落石冲击试验需要的冲击位置，确定撞击锤的端部锤体重心至撞击锤转动销轴中心的距离l；
步骤八、根据试验需要的冲击能量，采用公式：
Figure SMS_6
，确定撞击锤轴线释放前位置与铅垂位置的夹角θ，式中m 1、m 2分别为撞击锤的端部锤体和撞击锤的转动臂的质量，a为撞击锤的转动臂重心至撞击锤转动销轴中心的距离，g为重力加速度；
步骤九、释放撞击锤冲击试验墩柱，然后通过压力传感器记录试验墩柱两端部的冲击力F1和F2，并通过公式：F=F1+F2+2μN计算出撞击锤对试验墩柱的冲击力，式中F 1、F 2分别是两个压力传感器的读数，μ为可滑移支座的滚动摩擦系数，N为夹持件向试验墩柱施加的预设的轴力。
值得说明的是：步骤一至六为水沙磨蚀的试验参数的确定方法，步骤七、八、九为冲击试验参数的确定方法，在各试验参数确定后，即可模拟出各种复杂山地情况下的桥墩受腐蚀情况，然后再结合撞击试验即可完成对桥墩的多因素耦合试验，取得关键试验数据，从而对桥墩的原料配比、结构设计以及施工工艺等做出改进，以保障后期运维阶段桥梁的使用寿命和安全性。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备，包括试验墩柱(1)、固设在地面上的反力门架(2)、水沙磨蚀装置、落石冲击装置以及数采控制系统，所述水沙磨蚀装置用于冲刷所述试验墩柱(1)，所述数采控制系统用于采集所述试验墩柱(1)的状态信息，其特征在于：所述反力门架(2)内安装有夹持件，通过所述夹持件将所述试验墩柱(1)沿竖直方向安装在所述反力门架(2)内，所述落石冲击装置用于撞击所述试验墩柱(1)且安装在所述反力门架(2)上，所述落石冲击装置包括撞击门架(4)和撞击锤，所述撞击门架(4)安装在所述反力门架(2)的顶部，所述撞击锤铰接在所述撞击门架(4)的顶部，所述撞击锤用于撞击所述试验墩柱(1)，且所述撞击锤通过摆动从侧面撞击所述试验墩柱(1)，所述水沙磨蚀装置包括水沙槽(11)、伸缩支撑架(12)以及泵送机(13)，所述水沙槽(11)通过所述伸缩支撑架(12)架设在地面上，所述水沙槽(11)由水平段和斜坡段组成，所述水平段的槽底开设有通孔，所述试验墩柱(1)插入所述通孔内，所述通孔内安装有橡胶密封圈，所述橡胶密封圈用于密封所述试验墩柱(1)与所述通孔内壁之间的间隙，所述泵送机(13)的进水端与出水端均安装有管道(21)，所述泵送机(13)进水端的所述管道(21)用于连接所述水平段的末端，所述泵送机(13)出水端的所述管道(21)用于连接所述斜坡段的顶端。
2.根据权利要求1所述的一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备，其特征在于：所述数采控制系统包括控制箱(17)、三维激光扫描仪(3)、压力传感器(5)以及高速摄像机(18)，所述三维激光扫描仪(3)、所述控制箱(17)以及所述高速摄像机(18)位于所述水沙槽(11)的同一侧，所述控制箱(17)用于控制所述泵送机(13)的工作时长，所述三维激光扫描仪(3)用于向所述控制箱(17)采集所述试验墩柱(1)的磨蚀位置的扫描图像，所述压力传感器(5)用于采集所述落石冲击装置对所述试验墩柱(1)两端的冲击力，所述高速摄像机(18)用于向所述控制箱(17)采集所述水沙槽(11)内的流量图像。
3.根据权利要求2所述的一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备，其特征在于：所述压力传感器(5)安装在所述试验墩柱(1)上。
4.根据权利要求3所述的一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备，其特征在于：位于所述撞击锤上方的所述撞击门架(4)上固设有导向支撑(14)，位于所述试验墩柱(1)的迎击面的背面的地面上安装有卷扬机(15)，所述卷扬机(15)通过钢丝绳(16)与所述撞击锤连接，所述钢丝绳(16)绕过所述导向支撑(14)。
5.根据权利要求4所述的一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备，其特征在于：所述撞击门架(4)为液压伸缩门架，所述撞击锤包括液压伸缩臂(19)和冲击球(20)，所述液压伸缩臂(19)铰接在所述撞击门架(4)上，所述冲击球(20)可拆卸安装在所述液压伸缩臂(19)远离所述撞击门架(4)的一端，所述钢丝绳(16)固设在所述液压伸缩臂(19)上。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备，其特征在于：所述夹持件包括支撑桁架(6)、侧向支撑臂(7)、千斤顶(8)以及可滑移支座(9)，所述支撑桁架(6)固设在地面上且位于所述试验墩柱(1)的迎击面的背面，所述压力传感器(5)夹在所述试验墩柱(1)与所述支撑桁架(6)之间，所述压力传感器(5)为一对且分别靠近所述试验墩柱(1)的两端，所述反力门架(2)的两相对的内侧壁上均铰接有所述侧向支撑臂(7)，所述侧向支撑臂(7)用于限制所述试验墩柱(1)朝所述反力门架(2)的侧边移动，所述可滑移支座(9)为一对且分别夹持在所述试验墩柱(1)的两端，所述千斤顶(8)安装在所述反力门架(2)的内顶面上，所述千斤顶(8)与所述试验墩柱(1)顶部的所述可滑移支座(9)连接，通过伸出所述千斤顶(8)的活塞杆令一对所述可滑移支座(9)夹紧所述试验墩柱(1)，所述支撑桁架(6)的中部安装有抗回弹索(10)，所述抗回弹索(10)用于防止所述试验墩柱(1)远离所述支撑桁架(6)。
7.一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、安装和调试权利要求6所述的一种桥墩落石冲击与水沙磨蚀的试验装备；
步骤二、通过夹持件向试验墩柱施加预设的轴力值；
步骤三、根据需要调整水沙磨蚀装置对试验墩柱的磨蚀位置；
步骤四、根据公式：
Figure FDA0004251123900000021
和/>
Figure FDA0004251123900000022
确定水深h后，计算所需注入的水沙流体总体积V，根据试验需要的末端流速v1确定水沙槽斜坡高差H，高差通过调整水沙槽坡顶伸缩支撑架实现，式中v1为流体冲击试验墩柱前的末端流速，n为管道摩擦系数，取0.025～0.03，R为水力半径，i为水力坡度，W为水槽宽度，h为水深，取水沙槽深度的0.5～0.8倍，H为水沙槽斜坡高差，L为水沙槽斜坡长，s1为水沙槽斜坡底至试验墩柱的距离，Vb为泵送机和管道内体积，为已知常数，s2为水沙槽水平段长度；
步骤五、开启泵送机，注入水沙流，开始水沙磨蚀，设置试验循环时间，并监控流量变化，低于阈值后及时进行流体补偿；
步骤六、磨蚀结束后采用三维激光扫描仪扫描磨蚀位置的墩柱侵蚀深度分布，水沙磨蚀试验结束；
步骤七、根据落石冲击试验需要的冲击位置，确定撞击锤的端部锤体重心至撞击锤转动销轴中心的距离l；
步骤八、根据试验需要的冲击能量，采用公式：Ek＝(m1l+m2a)(1-cosθ)g，确定撞击锤轴线释放前位置与铅垂位置的夹角θ，式中m1、m2分别为撞击锤的端部锤体和撞击锤的转动臂的质量，a为撞击锤的转动臂重心至撞击锤转动销轴中心的距离，g为重力加速度；
步骤九、释放撞击锤冲击试验墩柱，然后通过压力传感器记录试验墩柱两端部的冲击力F1和F2，并通过公式：F＝F1+F2+2μN计算出撞击锤对试验墩柱的冲击力，式中F1、F2分别是两个压力传感器的读数，μ为可滑移支座的滚动摩擦系数，N为夹持件向试验墩柱施加的预设的轴力。
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