Ледовая нагрузка на гидротехнические сооружения с наклонной гранью

• Автор: Ли Лян
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Проблемы, возникающие при оценке ледовой нагрузки на гидротехнические сооружения с наклонной гранью
1.1.Основные типы гидротехнических сооружений, возводимых на замерзающих акваториях

1.2. Опасные ситуации вследствие воздействия льда

1.3. Методы расчета ледовой нагрузки на сооружения с наклонной гранью

1.3.1. Методы расчета ледовых нагрузок на широкие сооружения

с наклонной гранью

1.3.2. Методы расчета ледовых нагрузок на конические сооружения

1.4. Анализ литературных источников по исследованиям взаимодействий ледяного поля с гидротехническим сооружением с наклонной
гранью
1.5. Постановка задач исследования
Глава 2. Разработка численного решения трехмерных динамических задач
на наклонные поверхности сооружений и его верификация
2.1. Общий обзор
2.2. Основы методики математического моделирования
2.3. Математическое моделирование в программе А^УБ
2.4. Верификация модели математического моделирования
2.4.1. Моделирование опыта БосИн (1988)
2.4.2. Математическое моделирование опыта Ргебегк^ и Пт с о (1985)
2.4.3. Математическое моделирование опыта 8осйп (1985)
2.4.4. Математическое моделирование опыта Тгапн и Птсо (1993)
2.5. Выводы
Глава 3. Предельная несущая способность ледяных плит
3.1. Общий обзор
3.2. Постановка задачи
3.3. Влияние свойств льда на несущую способность ледяной плиты
3.4. Влияние несущей способности льда на нагрузку на наклонные сооружения..
3.5. Выводы
Глава 4. Взаимодействие с ледяным полем сооружений с наклонной гранью ограниченной ширины
4.1. Общий обзор
4.2. Постановка задачи
4.3. Взаимодействие откосных сооружений ограниченной ширины
с ледяным полем
4.3.1. Различие между двумерным и трехмерным решениями взаимодействия льда с наклонной плоскостью сооружения
4.3.2. Характер разрушения льда при его взаимодействии
с наклонной плоскостью
4.3.3. Определение угла наклона огибающей нагромождений обломков
4.3.4. Сравнение горизонтальных нагрузок с решением Кроасдейла и СНиП
4.3.5. Влияние свойств льда на нагрузки на наклонные поверхности сооружений (прочность льда при изгибе)

4.3.6. Влияние толщины льда на нагрузки на наклонные
поверхности сооружений
4.3.7. Влияние угла наклона поверхности сооружения на воздействия
4.4. Взаимодействие конического сооружения с ледяным полем
4.4.1. Различие между двумерным и трехмерным решениями взаимодействия льда с коническим сооружением
4.4.2. Характер разрушения льда при его взаимодействии с конусом
4.4.3. Сравнение горизонтальных нагрузок с решением Ральстона
4.4.4. Влияние свойств льда на нагрузки на поверхности конических сооружений (прочность льда при изгибе)
4.4.5. Влияние толщины льда на горизонтальную нагрузку на сооружения
4.4.6. Влияние угла наклона образующей поверхности конуса к горизонту
на горизонтальную нагрузку на сооружения
4.5. Взаимодействие многоугольного сооружения с ледяным полем
4.5.1. Характер разрушения льда при его взаимодействии с многоугольным сооружением
4.5.2. Ледовая нагрузка на многоугольное сооружение
4.6. Выводы
Глава 5. Высота нагромождения обломков льда на сооружения
с наклонной гранью
5.1. Общий обзор
5.2. Постановка задачи
5.3. Разрушение ледяной плиты под действием обломков льда

пакета позволяют провести исследование, как в квазистатической, так и в динамической постановке.
2.2. Основы методики математического моделирования
Нелинейные задачи решают явным (explicit) или неявным (implicit) методом. Явными методами называют методы решения уравнений динамики, не связанные с решением систем уравнений, но использующие рекуррентные соотношения, которые выражают перемещения, скорости и ускорения на данном шаге через их значения на предшествующих шагах [106, 107]. В случае использования
диагональной матрицы масс (вместо стандартной - согласованной разряженной) удается ее "обратить", упростив тем самым расчет и многократно уменьшив время одной итерации (посредством замены триангуляции матриц с решениями при переменных уравновешивающих нагрузках на матричные умножения). Такая методика предполагает малые шаги и достаточно мелкую разбивку, чтобы правильно описать диагональной матрице распределения масс. В качестве компенсации, малый шаг позволяет отследить все изменения в характеристиках конструкция и в ее поведении. Все нелинейности (включая контакт) учитывается в векторе внутренних сил. Основное время занимает не формирование и обращение матриц, а вычисление этого вектора. Из-за очень малого размера шага (на практике 10"7-10'6) явные методы обычно применяются только для расчета кратковременных процессов. В программе ANSYS при явном интегрировании применяется метод центральных разностей, когда ускорение полагается постоянным в течение шага. Для трех последовательных моментов времени