Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Гидротехническое строительство»

РЕФЕРАТ № 1

по дисциплине «Методы решения научно-технических задач в строительстве»

тема:

«Развитие методов расчета ледовых нагрузок на ГТС в работах СПбГПУ»

Руководитель Лавров Н.П.

Исполнитель ст. гр. 6012/10 Салганик Е.А.

Санкт-Петербург 2012

Содержание

Аннотация к реферату 2

Введение 3

1 Основные термины и определения 5

2 Обзор тезисов работ, представленных на Неделе науки СПбГПУ 6

2.1 Нагрузки от ровного льда на сооружения с наклонными гранями 8

2.2 Нагрузки от ровного льда на сооружения с вертикальными гранями 12

2.3 Нагрузки от ледовых торосов 13

Заключение 17

Список использованных источников 18

Приложение А 19

Аннотация к реферату

Отчет 19 с., 2 ч., 0 табл., 0 рис., 5 источников, 1 прил.

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ, ЛЕДОВЫЕ НАГРУЗКИ, РОВНЫЙ ЛЁД, ТОРОСЫ, НАГРУЗКИ, РАСЧЁТ, МОДЕЛИ.

Объектом исследования являются методы расчёта ледовых нагрузок на гидротехнические сооружения, представленные в научных работах студентов Санкт-Петербургского Государственного Политехнического Университета.

Цель работы – обзор и анализ развития основных методов расчёта ледовых нагрузок, представленных в научных работах студентов международной научно-практической конференции «Неделя Науки СПбГПУ».

Представлены основные положения научных работ кафедры гидротехнического строительства инженерно-строительного факультета СПбГПУ, посвящённые изучению и расчёту ледовых нагрузок за период с 2007 по 2012 гг.

Научные работы разделены на три основные группы: расчёт ледовых нагрузок от ровного льда на сооружения с вертикальными гранями, нагрузок от ровного льда на сооружения с наклонными гранями, нагрузок от ледовых торосов на дно и трубопроводы.

Проведён анализ перечисленных работ, показаны основные методы, которые были использованы в научных работах студентов, основные направления развития этих работ.

Введение

Любое техническое сооружение должно быть спроектировано с учётом всех возможных нагрузок. В настоящее время к Арктик проявляется большой интерес из-за имеющихся там запасов нефти и природного газа.

Добыча в арктических условиях предполагает наличие больших рисков, которые недопустимы в силу уязвимости природы Арктики и сложности ликвидации последствий любых аварий.

На гидротехнические сооружения действуют многие нагрузки: ветровые, волновые, нагрузки от течения, сейсмические нагрузки, нагрузки от ровного льда, от торосов, от айсбергов. Однако, именно ледовые нагрузки значительно превышают величины всех остальных нагрузок. Поэтому методы их расчёта крайне важны. И, вместе с тем, эти методы развиты не так значительно, как методы по определению нагрузок от других воздействий.

Нагрузки ото льда зависят от крайне большого числа факторов. Прочность льда зависит от его солёности, которая определяет его пористость, от его плотности, от его структуры (направления оптической оси отдельных кристаллов), от скорости роста льда, от того, является ли лёд однолетним или многолетним, от его температуры. Вместе с тем, вид разрушения льда зависит также от некоторых факторов: угла наклона граней сооружения, скорости ледового поля, структуре льда, его толщины. Сама же нагрузка определяется толщиной льда, площадью поверхности контакта льда и сооружения, пределом прочности льда на сжатие или изгиб в зависимости от типа разрушения льда.

Даже при известных параметрах ледового поля, прочность льда имеет стохастический характер. И может значительно отклоняться от средних величин в пределах одного ледового поля. При определённых параметрах ледового поля и сооружения при контакте может возникнуть резонанс.

Не менее сложным для расчёта является взаимодействие сооружений и ледовых торосов. В частности, из-за непростой структуры этих ледовых образований.

Все эти факторы определяют сложность моделей расчёта ледовых нагрузок и необходимость нахождения оптимальных решений.