Диссертация (1141536), страница 21
Текст из файла (страница 21)
В последнем случае коэффициент должен быть принят 1.23,вместо 1.0, который рекомендуется в СП 38.13330.2012.5. Численное моделирование показало, что в случае наличия в ледовом поле зон высокойпрочности, зачастую в виду присутствия участков многолетнего льда, ледовая нагрузка должнаопределяться на основе прочностных характеристик именно многолетнего льда.6.
Сопоставлением результатов расчетных нагрузок по СП 38.13330.2012, ISO 19906, APIRP 2N между собой и с данными натурных измерений ледовых воздействий, было полученоаналитическое решение для определения ледовой нагрузки от ровного поля при разрушениильда, которое учитывает зависимость ледового давления от отношения ширины опоры ктолщине льда /ℎ и от толщины льда ℎ, что подтверждается множеством проведенныхнатурныхисследований.Результатырасчетовледовойнагрузкипополученномуаналитическому решению дали результаты, близкие к результатам натурных измерений.7.
В случае непротяженных сооружений расчетная нагрузка по СП 38.13330.2012 длятолстых однолетних льдов дает завышенные значения. Основной причиной является факт несовсем корректного учета масштабного эффекта ледовой нагрузки.Для ровного льда толщиной 1м расчетная нагрузка по СП 38.13330.2012 незначительноотличается от значений нагрузки по выведенному аналитическому решению и ISO 19906 ±15%; для ровного льда толщиной 1.5м разница в значениях может составлять до 30% (большепо СП); для ровного льда толщиной 2.0м разница составляет до 80% (больше по СП). Такимобразом, для ровного льда толщиной более 1.5м расчетные нагрузки по СП 38.13330.2012на непротяженные сооружения могут быть сильно завышены.8. В случае протяженных сооружений для толстого однолетнего льда при /ℎ<25расчетная нагрузка по СП 38.13330.2012 имеет завышенные значения по сравнению с расчетнойнагрузкой по выведенному аналитическому решению; при 25</ℎ<250 происходит, наоборот,недооценка нагрузки, в том числе и на фоне данных натурных измерений ледовых воздействий,что необходимо учитывать при определении ледовых нагрузок на широкие/протяженныесооружения.9.
На основе результатов численного исследования влияния затора льда в межопорномпространстве многоопорного сооружения на суммарную ледовую нагрузку, были предложеныположения о введении дополнительного коэффициента затора 3 в формулу по СП38.13330.2012иегосоответствующиезначения.Численныеисследованияпоказалиправомерность введения дополнительного коэффициента учета эффекта ледового затора, приопределении суммарной нагрузки на четырех-опорное сооружение, когда отношение расстояния128между опорами к диаметру опоры L/D<4. Значение этого коэффициента необходимообосновывать для отдельных случаев, но, как показали результаты моделирования, эффектзатора льда не увеличит суммарную нагрузку более, чем на 10%.
Таким образом, можно принятьз = 1.1.Для трех-опорного сооружения наличие ледового затора (если оно и может произойти),не дает сколько-нибудь существенного увеличения суммарной ледовой нагрузки, поэтомуможно принять з = 1.10. Проведено сопоставление ледовой нагрузки на трех-опорные и четырех-опорныесооружения с выводом о том, что нагрузка от ровного ледового поля толщиной до 1.0м начетырех-опорные сооружения лишь немного превышает нагрузку на трех-опорные (на 4%).Численное моделирование показало, что эффект взаимовлияния соседних опормногоопорного сооружения на суммарную ледовую нагрузку определяется тремя основнымифакторами:- углом воздействия льда относительно планового расположения конструкции;- расстоянием между опорами;- толщиной льда.11. Численное моделирование показало, что значение 1 2 для четырех-опорногосооружения для льда толщиной h<1.0м и условия L/D<6 может быть значительно меньше (на20-30%), чем расчетное по СП 38.13330.2012, ввиду разрушения льда в большей степени насжатие путем потери устойчивости, чем на сжатие дроблением.12.
При определении максимальных ледовых нагрузок от дрейфующего ровного льданеобходимостроитьпомесячныестатистическиехарактеристикиосновныхледовыхпараметров льда (период статистических данных должен быть не менее 50 лет) и определятьпомесячные максимальные нагрузки. Наибольшая из этих нагрузок (с учетом самого раннегосрока взлома и дрейфа льда) и будет максимальной. Анализ изменчивости характеристикледового покрова на протяжении ледового сезона на примере оградительных сооруженийпорта ПАТЭК в г. Певек показал рациональность такого подхода.Рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темыВ дальнейшем для совершенствования методик определения ледовых нагрузок отдрейфующих ледовых полей требуется проводить натурные измерения ледовых воздействий нагидротехнические сооружения, развивать численные и физические методы моделирования,уточнять расчетные положения и отдельные коэффициенты в стандартах по расчету ледовыхнагрузок.129Список литературы1. СП38.13330.2012«Нагрузкиивоздействиянагидротехническиесооружения»(актуализированная редакция СНиП 2.06.04-82*).
М., 2012. 109 с.2.Вершинин С.А., Трусков П.А., Кузмичев К.В. Воздействие льда на сооруженияСахалинского шельфа. М., 2005. 208 с.3.Алексеев Ю.Н., Афанасьев В.П., Литонов О.Е. Ледотехнические аспекты освоения морскихместорождений нефти и газа. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. 360 с.4.Ким С.Д., Финагенов О.М., Уварова Т.Э. Определение ледовых нагрузок на сооруженияконтинентального шельфа по нормам различных стран // Вести газовой науки.
2013. №14. С. 97103.5.Кузнецова М.А. Проблемы обустройства морских месторождений российской Арктики //Вестник ОАО «НК Роснефть». 2011. №24. С. 18-24.6.Moslet O., Masurov M. Barents 2020 RN02 – Design of stationary offshore units against ice loadsin Barents Sea / Proc. of 20th IAHR international Symposium on Ice.
Lahti, 2010. P. 56-71.7.Bjerkas M. Review of measured full scale ice loads to fixed structures // Proc. of 26th Int. Conf. onOffshore Mech. and Arctic Eng. San Diego, CA, 2007. P. 89-101.8.Marchenko N. Dangerous ice conditions and accidents in Russian Arctic // Proc. of 21st Int. Conf.on Port and Ocean Eng. under Arctic cond. (POAC-11).
Monreal, 2011. P. 315-333.9.Обзор гидрометеорологических процессов в Северном Ледовитом океане 2013 / ААНИИ.СПб.: ААНИИ, 2014. 118 с.10. Обзорные карты состояния ледяного покрова Северного Ледовитого Океана [электронныйресурс] / ААНИИ. URL: http://www.aari.nw.ru/projects/ecimo/index.php (дата обращения:19.05.2015)11. Атлас гидрометеорологических и ледовых условий морей российской Арктики: обобщениефондовых материалов и результаты экспедиционных исследований ООО «АрктическийНаучно-Проектный центр Шельфовых Разработок» в 2012-2014 г.
М.: ЗАО «Издательство«Нефтяное хозяйство», 2015. 129 с.12. Российская Арктика в XXI веке: природные условия и риски освоения: учебно-справочноеиздание. М.: Феория, 2013. 144 с.13. СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения» (взамен СНиП2.06.01-86) / Госстрой России. М., 2004.
26 с.14. Bjerkas M. Ice actions on offshore structures: PhD thesis / Norwegian University of Science andTechnology. Trondheim, 2006. 173 p.13015. Вершинин С.А., Трусков П.А. Трение и истирающее воздействие льда на сооруженияконтинентального шельфа. М.: Атлет-пресс. 2010. 210 с.16. Bekker A., Uvarova T., Pomnikov E. Calculation of ice abrasion for the lighthouses installed inthe gulf of Bothnia // Proc. of 21st Int. Conf. on Port and Ocean Eng. under Arctic cond.
(POAC-11).Monreal, 2011. P. 245-261.17. Уварова Т.Э. Истирающее воздействие дрейфующего ледяного покрова на морскиегидротехническиесооружения:диссертация...докторатехническихнаук:05.23.07.Владивосток, 2014. 271 с.18. Беккер А.Т. Разработка методов расчета вероятностных характеристик ледовых нагрузокдля оценки надежности сооружений континентального шельфа: диссертация ... докторатехнических наук: 05.23.07. Владивосток, 1998.
453 с.19. ISO 19906 «Petroleum and natural gas industries – Arctic offshore structures» / InternationalOrganization of Standardization. 1st edition. 2010. 474 p.20. Шхинек К.Н. Вибрация сооружений, вызванная действием морского льда // Инженерностроительный журнал. №4. СПб., 2014. С. 35-46.21. Palmer A., Croasdale K. Arctic offshore engineering.
Kuala-Lumpur: World Scientific PublishingCo. Pte. Ltd., 2013. 346 p.22. Arctic Offshore Technology Assessment of Exploration and Production Options for Cold Regionsof the US Outer Continental Shelf: Technical report № TR-001. IMV Projects Atlantic. Houston, 2008.245 p.23.
Вершинин С.А., Трусков П.А., Лиферов П.А. Воздействие ледовых образований наподводные объекты. М.: ИПК «Русская книга». 2007. 196 с.24. Политько В.А., Кантаржи И.Г. Исследуемые характеристики льда, необходимые дляопределения ледовых нагрузок // Вестник МГСУ. 2015. №12. С. 106-117.25. СП 11-114-2004 «Инженерные изыскания для МНГС» / Госстрой России. М., 2004.109 с.26. Левачев С.Н., Кантаржи И.Г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
