Диссертация (1141536)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Национальный исследовательскийМосковский государственный строительный университет»На правах рукописиПолитько Валентин АлександровичВоздействие ледовых полей на одно- и многоопорныегидротехнические сооружения с вертикальной опорной частью05.23.07 ̶ Гидротехническое строительствоДиссертация на соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:доктор технических наук, профессорКантаржи Измаил ГригорьевичМосква2018 г.2ОглавлениеВведение .................................................................................................................................................. 4Глава 1.

Ледовые поля как фактор воздействия на гидротехнические сооружения в Арктическихусловиях ................................................................................................................................................ 121.1. Ледовые условия Севера и Арктических морей ........................................................................ 121.2. Риски нарушений работы шельфовых и береговых сооружений, подверженных ледовымвоздействиям.........................................................................................................................................

151.3. Физико-механические, морфометрические и динамические характеристики ровного льда 221.4. Основные факторы, определяющие ледовые нагрузки на гидротехнические сооружения .. 311.5. Механика разрушения льда и особенности воздействия льда на морские гидротехническиесооружения с вертикальной гранью ................................................................................................... 331.6. Актуальныеисследованиявобластиледовыхвоздействийнагидротехническиесооружения. ..........................................................................................................................................

35Глава 2. Анализ состояния проблематики определения нагрузок от ровных ледовых полей нагидротехнические сооружения с вертикальной опорной частью .................................................... 382.1. Исследования и нормативные документы по ледовым воздействиям на гидротехническиесооружения ........................................................................................................................................... 382.2. Данные полевых исследований и измерений ледовых воздействий на гидротехническиесооружения.

Масштабный эффект ледовой нагрузки ...................................................................... 402.3. Анализ методики определения ледовых нагрузок по СП 38.13330.2012 «Нагрузки ивоздействия на гидротехнические сооружения» ............................................................................... 46Глава 3. Численное моделирование ледовых воздействий на гидротехнические сооружения .... 563.1.

Общий обзор возможности моделирования ледовых воздействий при помощи МКЭ.......... 563.2. Численное моделирование в программе ANSYS ....................................................................... 593.3. Модель Мора-Кулона ................................................................................................................... 633.4.

Верификация моделей .................................................................................................................. 643Глава 4. Аналитическое и численное исследование взаимодействия ровного ледового поля содноопорными гидротехническими сооружениями с вертикальной опорной частью ................. 734.1.

Постановка задачи исследования ................................................................................................ 734.2. Численный анализ воздействия льда на одноопорные сооружения. Анализ влияния формыопоры на характеристики ледового воздействия .............................................................................. 734.3. Исследование масштабного эффекта ледовой нагрузки на основе известных данных окрупномасштабных измерениях ледовых воздействий ....................................................................

774.4. Численный анализ влияния анизотропии прочностных свойств льда на ледовую нагрузку 89Глава 5. Численный анализ взаимодействия ровного ледового поля с многоопорнымигидротехническими сооружениями с вертикальной опорной частью ............................................ 935.1. Анализ методики определения ледовой нагрузки от ледового поля на многоопорныесооружения. Постановка задачи исследования ................................................................................. 935.3. Численный анализ эффекта затора ледовой массы в пространстве между опорами ...........

1015.4. Сравнение четырех и трехопорной конструкции с точки зрения величины ледовойнагрузки ............................................................................................................................................... 104Глава 6. Оценка ледовой нагрузки от ровного ледового поля на наружную стенку защитныхгидротехнических сооружений плавучей атомной станции Певек в районе Чаунской губыВосточно-Сибирского моря. .............................................................................................................

1086.1. Общие данные о проекте ............................................................................................................ 1086.2. Краткая характеристика местных гидрометеорологических условий ................................... 1106.3. Возможные сценарии ледовых воздействий ............................................................................ 1116.4. Оценка ледового воздействия на внешнюю стенку мола от ровного дрейфующего льда ..

112Заключение ......................................................................................................................................... 126Список литературы ............................................................................................................................ 129Приложение 1. Основные понятия и определения ......................................................................... 138Приложение 2.

Условные обозначения ............................................................................................ 141Приложение 3. Вывод функции ........................................................................................................ 1424ВведениеАктуальность исследованийЛедотехническим аспектам строительства гидротехнических сооружений в последнеевремя уделяется все больше внимания, ввиду растущего объема деятельности в северныхширотах нашей страны.

Одной из причин повышенного интереса к Крайнему Северу являетсяего богатый ресурсный потенциал, в том числе крупнейшие мировые запасы природного газа.При этом большая их часть залегает на шельфе Арктических морей. Помимо природного газа варктической зоне сосредоточены большие запасы драгоценных и редкоземельных металлов,железа, фосфора, медно-никелевых руд и других важных ресурсов.

Еще одним важнымаспектом растущей деятельности в северных широтах является курс на модернизациюпортовых сооружений Северного морского пути, связанный с ростом сообщения и объемовгрузоперевозок между странами Европы, европейской частью России и азиатскими рынками.Большую часть года в акваториях Крайнего Севера присутствуют ледовые образованияразличных форм. Совершенствование методов прогнозирования ледовых условий и методикопределения нагрузок от ледовых образований становится важным фактором обеспечениябезопасности морских операций.Освоение территорий Крайнего Севера связано со значительными затратами и высокойстепенью риска. Экономичность и надежность гидротехнических сооружений в значительноймере зависит от корректности определения нагрузок, которые они воспринимают в течениевсего срока эксплуатации. Как правило, в северных районах ледовые нагрузки превышаютзначения суммы всех остальных нагрузок и являются определяющими при проектированииконструкций гидротехнических сооружений.Совершенствование методик определения ледовых нагрузок на гидротехническиесооружения ставится в рамках задачи развития нормативной базы, науки, технологий иповышенияэффективностииспользованияресурснойбазыАрктическойзоныиконтинентального шельфа Российской Федерации в Арктике, определенной госпрограммой пореализации Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечениинациональной безопасности на период до 2020 года (утверждённой Президентом России 8февраля 2013 года).Одно- и многоопорные гидротехнические сооружения с вертикальным опорнымоснованием часто используются в качестве ледостойких конструкций в акваториях северных5морей.Срединихконструкциимаяков,многопролетныхмостов,дамб,причалов,оградительных сооружений, различного рода нефтегазовых объектов.Расчетная нагрузка от ровного ледового поля на такого рода сооружения определяетсяположениями стандарта СП 38.13330.2012 «Нагрузки и воздействия на гидротехническиесооружения» [1].

В основе расчетных положений о ледовых нагрузках лежат результатыисследований, проведенных Коржавиным К.Н. и другими советскими учеными на реках Обь,Енисей и Ангара, начиная с 1940-х годов. Стандарт претерпевал несколько редакций, в томчисле от 1 июля 1996 года, разработанную ВНИИГ им. Веденеева, когда были внесенысущественные изменения в положения об определении прочностных характеристик.Тем не менее, несмотря на периодическое обновление положений стандарта в частиопределения ледовых нагрузок, многие специалисты отмечали [2-6, 126], анализируя опытреализованных проектов, в том числе на Сахалине и в Печорском море, что стандарт «Нагрузкии воздействия на гидротехнические сооружения» не в полной мере применим к морскимледостойким сооружениям в части оценки ледовых нагрузок, и что он нуждается вусовершенствовании.В первую очередь с целью совершенствования стандарта в области определения ледовыхнагрузок необходимо доработать и уточнить следующие положения:- уточнить базовые общие расчетные положения с целью гармонизации российскихстроительных норм с основными зарубежными нормами, а также с учетом современного уровняразвития науки в области ледотехники, накопленного опыта реализации арктических проектови данных крупномасштабных натурных измерений ледовых воздействий;- на базе имеющих многочисленных данных натурных и лабораторных испытанийтребуется уточнить учет масштабного эффекта ледовой нагрузки в формулах по определениюнагрузки от дрейфующего ровного льда на одноопорные и протяженные сооружения;- требуется доработать расчетные положения по определению ледовых нагрузок намногоопорные сооружения.В то же время накопленные за последние годы знания в области механики льда, наличиеданных о крупномасштабных измерениях ледовых воздействий на гидротехническиесооружения, а также развитие методик численного моделирования последних лет могутспособствовать исследованию различных аспектов, влияющих на ледовую нагрузку, и даватьимпульс к совершенствованию методики расчетов ледовых нагрузок.Тема диссертационной работы соответствует п.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации