Нагрузки и воздействие льда на морские гидротехнические сооружения

• Автор: Гладков, Михаил Григорьевич
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 181 с. : ил.

ОАО “ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ ИМ.Б.Е.ВЕДЕНЕЕВА”
На правах рукопйси
ГЛАДКОВ МИХАИЛ ГРИГОРЬЕВИЧ

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ ЛЬДА НА МОРСКИЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ
05. 23. 07- Гидротехническое и мелиоративное строительство
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук
Научные консультанты : доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники Д.Д.Лаппо; доктор технических наук, заслуженный строитель Д.Д.Сапегин.
Санкт-Петербург

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
1.1. Состояние и перспективы освоения континентального шельфа
1.2. Особенности проблемы взаимодействия сооружений со льдом в арктических условиях
1.3. Основные положения и методы определения ледовых нагрузок
1.4. Цель и задачи исследования
Глава 2. ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АРКТИЧЕСКОГО
ЛЬДА
2.1. Соленость, плотность и пористость арктического льда
2.2. Кристаллическое строение арктического ледяного покрова
2.3. Температура и толщина арктического льда
2.4. Упругость арктического льда
2.5. Пластичность арктического льда (по данным автора)
2.6. Теоретическая прочность и разрушение морского льда
2.7. Структурная модель прочности морского льда
2.8. Прочность арктического льда на сжатие и растяжение (по данным автора)
2.8.1. Технология приготовления образцов, методика испытаний и обработка
их результатов
2.8.2. Результаты методических опытов
2.8.3. Результаты экспериментальных исследований
ВЫВОДЫ
Глава 3. АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ ЛЕДОВОЙ НАГРУЗКИ ОТ ФОРМЫ И РАЗМЕ-. РОВ СООРУЖЕНИЯ В ПЛАНЕ, УСЛОВИЙ ЕГО КОНТАКТА СО ЛЬДОМ В
РАМКАХ ТЕОРИИ ПРЕДЕЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ
3.1. Метод верхней оценки предельной нагрузки
3.1.1. Функция текучести
3.1.2. Схемы разрушения и поля скоростей
3.1.3. Определение предельной нагрузки
3 .2. Верхние оценки предельной нагрузки для арктического льда
3.3. Предлагаемые значения коэффициентов формы сооружения и смятия льда
ВЫВОДЫ
Глава 4. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ ЛЬДА НА СООРУЖЕНИЯ
4.1.Методика расчета нагрузки от ледяного поля
4.2. Методика оценки нагрузки от нагромождения смерзшегося торосистого льда
4.3. Границы применения методик расчета ледовых нагрузок
4.4. Примеры расчета ледовых нагрузок
4.5. Защита сооружений от истирающего воздействия льда
4.5.1. Методика лабораторных и натурных испытаний ледостойких покрытий
4.5.2. Результаты экспериментальных исследований покрытий
4.6. Внедрение результатов исследования нагрузок и воздействий льда на сооружения
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

На рис.2.2 показаны типичные зависимости динамического и статического модулей упругости арктического однолетнего льда от количества жидкой фазы’ [134, 183].
2.5. Пластичность арктического льда (по данным автора)
Общеизвестно, что под действием постоянной во времени нагрузки образец льда может изменять свою форму без заметных признаков разрушения, проявляя свойство ползучести. Движение ледников, а также опыты [141] по вытеканию ледяной струи из сосуда иллюстрируют это свойство льда. Примеры формоизменения образцов морского льда в условиях постоянства нагрузки показаны на рис.2.3 и 2.4.
Для определения нагрузки от длительного воздействия льда (например, от навала ледяного поля на сооружение под влиянием течения воды и ветра, от температурного расширения сплошного ледяного покрова и от примерзшего к сооружению ледяного покрова при медленном изменении уровня воды) наибольший интерес представляют зависимости между пластическими деформациями, действующими напряжениями, продолжительностью действия нагрузки и температурой льда [51]. Также такие зависимости имеют большое значение при оценке длительной несущей способности ледяного покрова [39, 42, 75].
На рис.2.5 показана зависимость между скоростью установившегося пластического течения 8Ц и действующим сжимающим напряжением а для арктического однолетнего
льда [136]. Эта зависимость установлена по семейству кривых ползучести (диаграмм “деформация-время”) (рис.2.6-2.8), полученному автором исследования в центральной Арктике в 1981-1982 гг. Опыты на ползучесть (т.е. опыты при постоянстве напряжений)
’ Количество жидкой фазы в морском льду определяется по данным о его температуре и солености с помощью хорошо известных в ледоведении аналитических зависимостей или таблиц (приведенных например в [65 102].