Классификация методов повышения несущей способности ледяного покрова.
2.2.1.Уменьшение температурного градиента:
Это достигается повышением цилиндрической жесткости ледяной пластины D, которая в свою очередь зависит от толщины ледяного покрова σ [49]. Существенные признаки: Под воздействием низких температур (t<0 0C) в месте выработки траншеи (высотой h, шириной В) и после выработки сквозных отверстий 4 при полном замерзании воды 2 общая толщина ледяной грузонесущей платформы увеличиться, и станет равной σ = H1+ h, что приведет к увеличению ее цилиндрической жесткости D [Патент РФ № 2144967]. Где может использоваться: При создании платформы предназначенной для движения транспорта или хранения грузов на ледяной поверхности любой гидросистемы в зимний период времени или в районах Земли с круглогодичной температурой ниже 0 0С.
Где может использоваться: При создании платформы предназначенной для движения транспорта на ледяной поверхности любой гидросистемы в районах Земли с перепадами температуры по толщине ледяного покрова от 0 0С на нижней кромке до температуры окружающего воздуха на верхней кромке льда. 2.2.2.1. Данный метод является усовершенствованным по сравнению с 2.2.2. т.к. для увеличения несущей способности ледяного покрова используется ребра жесткости 4, которые образуют замкнутые по периметру области 5. После закачивания воздуха 7 в отверстия 6, воздух заполняет образованные области 5, тем самым повышает интенсивность нароста толщины ледяного покрова 1 [Патент РФ № 2161673].
2.2.2.2. Данный метод является усовершенствованным по сравнению с 2.2.2.1. т.к. для увеличения несущей способности ледяного покрова в образовавшиеся области 5 закачивается воздух вместе с переохлажденным легким, мелкодисперсным, обладающим теплоизоляционными свойствами материал, например древесные опилки, что приводит к более интенсивному увеличению прочности нижнего слоя ледяного покрова 1 и соответственно к повышению несущей способности всей ледяной платформы [Патент РФ № 2193621]. Где может использоваться: При создании ледяной платформы повышенной грузонесущей способности предназначенной для хранения грузов на ледяной поверхности любого акватория в районах Земли с перепадами температуры по толщине ледяного покрова от 0 0С на нижней кромке до температуры окружающего воздуха на верхней кромке льда.
2.2.3. Данный метод позволяет увеличить прочность нижних слоев льда посредствам помещения теплоизоляционного материала 3 через прорезь 2 и закреплении его вмораживанием кромки материала 4. После помещения такого материала произойдет уменьшение перепада температуры на верхней и нижней его поверхностях [5], тем самым температура нижнего слоя льда понизиться. Это увеличит прочность льда, а если материал изготовлен из непроницаемой для воды ткани и есть расстояние между льдом и материалом, то это приведет к интенсивному наросту толщины льда [Патент РФ № 2149945].
Армирование
2.2.1.2. Где могут использоваться: При создании ледяной грузонесущей платформы предназначенной для хранения грузов на ледяной поверхности любой гидросистемы в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С.
Где может использоваться: При создании ледяной переправы предназначенной для движения транспорта на речных акваториях в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С. Применение свай
Где могут использоваться: При создании ледяной переправы предназначенной для движения транспорта и транспортировки грузов на акваториях без подледного течения в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С.
Где может использоваться: При создании ледяной переправы повышенной грузонесущей способности предназначенной для движения транспорта и транспортировки грузов на акваториях без подледного течения или с малым течением в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С.
Где может использоваться: При создании ледяной переправы предназначенной для движения транспорта и транспортировки грузов на акваториях без подледного течения или с малым течением в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С. 2.4. Гидродинамические методы (применение демпферов):
Где может использоваться: При создании ледяной переправы предназначенной для движения транспорта и транспортировки грузов на речных акваториях с интенсивным течением в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С.
Где может использоваться: При создании ледяной переправы предназначенной для движения транспорта и транспортировки грузов на мелководных акваториях с интенсивным течением в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С.
Где может использоваться: При создании ледяной переправы предназначенной для движения транспорта и транспортировки грузов на любых акваториях в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С.
2.4.4. Данный метод направлен на увеличение несущей способности ледяной переправы за счет установки подо льдом и крепления к нему с помощью вертикальных штанг, на глубину при которой можно пренебречь волновым колебаниям воды [50], демпферов 3, выполненных в виде горизонтальных пластин, гасящих вертикальные колебания льда. Вследствие этого ИГВ, возбуждающимся грузом, уменьшиться, что приведет к уменьшению изгибных напряжений во льду и к соответственному увеличению несущей способности ледяного покрова. Для облегчения установки демпферов со штангами можно конструктивно выполнить в виде раскрывающегося зонта 5 [Патент РФ № 2137877].
Где может использоваться: При создании ледяной переправы предназначенной для движения транспорта и транспортировки грузов на мелководных акваториях с подледным течением в районах Земли в зимний период времени с температурой ниже 00С.
Выводы: Обобщая результаты экспериментальных исследований изложенных в Главе I, мы можем сделать следующие общие выводы: 1. Ледяной покров в целом, как естественная конструкция, несущая нагрузку, может при одних условиях воздействия нагрузки рассматриваться как упругое тело, при других условиях - как пластичный материал. 2. При кратковременном действии неподвижной нагрузки и при 3. Прогибы льда под нагрузкой зависят от веса нагрузки при некоторой постоянной толщине льда и при определенных свойствах 4. Рассмотрение удара груза о ледяной покров представляет Иногда оно наблюдается и при движущихся по льду грузах, являясь причиной весьма неожиданных аварий и провалов грузов под лед, несмотря на достаточную, с точки зрения расчета на статический изгиб, толщину льда. 5. Основным фактором, определяющим появление упругой или пластической деформации в ледяном покрове, является длительность действия нагрузки в данной точке. Поэтому целесообразно различать следующие основные режимы нагрузки: -неподвижную весьма длительного действия нагрузку на лед, характеризующуюся появлению прогибов от пластической деформации; -неподвижную кратковременную нагрузку на льду, при которой деформацию льда можно считать упругой; -медленное движение грузов, характеризующееся тем, что кривая изгиба ледяного покрова близка к форме кривой изгиба от статической нагрузки, но с уменьшенными ординатами прогиба; -быстрое движение грузов при скоростях меньше скорости свободных длинных волн, характеризующееся тем, что выявляется роль свободных волновых колебаний жидкости под ледяным покровом и кривая деформации ледяного покрова имеет видоизмененную форму (с характерной для этого случая движения волной вспучивания; впереди чаши прогиба); Опыты показывают, что при относительно небольшой скорости перемещения груза наблюдается уменьшение ординат кривой прогибов под грузом, при сохранении общей формы кривой деформации. По мере увеличения скорости движения груза на форме кривой изгиба ледяного покрова сказывается влияние волновых движений воды под ледяным покровом. С увеличением скорости движения возрастают величины прогибов и действующих в ледяном покрове напряжений. Согласно опытным данным максимальные прогибы в ледяном покрове наблюдаются при скорости движения нагрузки, равно скорости распространения свободных длинных волн, определяемой для мелких водоемов формулой Лагранжа: Когда скорости движения нагрузки меньше скорости распространения плоских длинных волн, вызываемые нагрузкой прогибы (а следовательно, и напряжения в ледяном покрове), убывают по мере удаления от центра давления (или приблизительно от места приложения нагрузки, поскольку центр давления не совпадает с равнодействующей приложенной нагрузки). При этом деформация ледяного покрова имеет характер местного возмущения и в общих чертах (в смысле упругой поверхности) остается почти такой же, как и при неподвижной нагрузке. В условиях северных регионах нашей страны, а также там, где зимняя температура ниже 0 0С не достаточно применять стандартные методы для увеличения несущей способности ледяного покрова (очистка от снега, полив водой, настил бревен и т.п.), с связи с выше установленными закономерностями. Поэтому для более эффективного увеличения прироста толщины льда или уменьшения ИГВ возбуждаемых движущийся нагрузкой целесообразно применять следующие способы : -Уменьшение температурного градиента по толщине льда приведет к увеличению последней, что приведет к увеличению цилиндрической жесткости ледяного покрова и соответственно к повышению несущей способности переправы. -Применение свай, для создания жестких ледяных опор упирающихся в дно бассейна акватория и подпирающие ледяной покров снизу своей верхней частью, позволят уменьшить деформации и изгибное напряжение в ледяном покрове, возникающие при движении по нему грузов большого веса или хранения их, т.е. повысить надежность ледяной переправы. -Армирование ледяной поверхности посредством стальных тросов и ребер жесткости применение которых увеличит прочность льда на изгиб. -Применение разнообразных демпферов, которые при установке вдоль направления движения грузов будут уменьшать амплитуду ИГВ, а значит и уровень изгибных напряжений во льду. Библиографический список: 1.Аполлов Б. А. Учение о реках / Аполлов Б. А. - М.: Изд-во МГУ, 1951.- 352с.- ISBN 5-691-00090 2.Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова: Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. – Владивосток.: ИАПУ, 1993. - 44с. 3.Благовещенский С.Н. Качка корабля / Благовещенский С.Н.-Л .: Судпромиз, 1954,.-520с.- ISBN 5-691-00767 4.Песчанский И.С. Ледоведение и ледотехника / Песчанский И.С.-Л.: Морской транспорт.-1963.-345с. 5.Богородский В.В. Лед. Физические свойства. Современные методы гляциологии / В.В.Богородский, В.П.Гаврилов. - Л.: Гидрометеоизд., 1981.- 584с. - ISBN 5-691-05785 6.Феодосьев В.И. Сопротивление материалов / Феодосьев В.И.- М.: Наука, 1986.-512с. 7.Богданов В.Б. Опыт эксплуатации ледоочистительной приставки типа ЛП-18: Передовой опыт и новая техника, Научно техн.об./Богданов В.Б.-М.: Транспорт,1980.-176c. 8.Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа/Лойцянский Л.Г. - М.: Наука, 1978. -736 с. - ISBN 5-691-000187 9.Иванов К.Е. Грузоподъемность ледяного покрова и устройство дорог на льду/ Иванов К.Е. - Л.:Главсевморпуть, 1949.-182с. 10.Корнеев Б.Г. Вопросы расчета балок и плит на упругом основании / Корнеев Б.Г. - М.:Стройтэдат,1954.-192c. 11.Бутягин И.П. Прочность льда и ледяного покрова / Бутягин И.П.- Новосибирск : Наука, 1966.-153с. - ISBN 5-691-000985 12.Альтшуль А.Д. Гидравлическое сопротивление /Альтшуль А.Д.-М.:Стройизд,1973.-134c. - ISBN 5-691-000565 13.Башта Т.М. Гидравлики, гидромашины и гидроприводы / Башта Т.М.-М.: Машиностроение,1982.-424с. - ISBN 5-691-000641 14.Башаринов A. E. Результаты наблюдения теплового радиоизлучения земной поверхности по данным эксперимента на 16.Бернштейн С.А.Ледяная железнодорожная переправа: работа, теория и 17.Близняк Е. В. Гидрология и водные исследования / Близняк Е. В. - М.:Речиздат, 1946.- 428 с. - ISBN 5-691-001007 18.Богородский В. В. Упругие характеристики льда / Богородский В. В.// Акустический журнал.- 1958.- т. 4, вып. 1.- 313с. 19. Богородский В. В. Физические методы исследования ледников / Богородский В. В. - Л.: Гидрометеоиэдат, 1968.- 214с. 20.Богородский В. В. О нелинейных эффектах при разрушении льда в жидкости: Труды ААНИИ / Богородский В. В., Гаврило В. П., Гусев А. В.-М.: Транспечать,1970.-165c. - ISBN 5-691-007894 21.Богородский В. В. Радиотепловое излучение земных покровов/, Богородский В. В., Козлов А. И., Тучков Л. Т.- Л.: Гидрометеоиздат, 1977.- 223с. - ISBN 5-691-007809 22. Браун Д. X. Лед и снег: Упругость и прочность морского льда / Браун Д. X. - М.: Транспечать,1966.- 480c. 23. Брегман Г.Р.Ледяные переправы / Брегман Г.Р. - Свердловск: Гилпометеоичлат., 1943.- 151с. - ISBN 5-691-006009 24.Войтковский К. Ф. Механические свойства льда / Войтковский К. Ф. - М.: Изд-во АН СССР, 1960.-190с. - ISBN 5-691-008967 25.Войтковский К. Ф. Зависимость механических свойств льда от его структуры / Войтковский К. Ф. - Л.: Транспечать,1972.-389с. - ISBN 5-691-78 26.Таврило В. П. Радиальные колебания ледяной сферы в воде /Таврило В. П. - Труды ААНИИ, 1970.-137c. 27.Зубов Н.Н. Льды Арктики / Зубов Н.Н. - М.: Изд-во Главсевморпути, 1945. - 360с. - ISBN 5-691-008756 28. Зубов Н.Н. Основы устройства дорог на ледяном покрове / Зубов Н.Н. - М.: Гидрометеоиздат, 1942. - 74с. 29.Иванов К.Н. Деформация ледового покрова при движении грузов/ Браун Д. X. // Журнал технической физики.-1946.- т. 16, -262c. 30. Иванов К.Е. Грузоподъемность ледяного покрова и устройство дорог на льду / Иванов К.Е. - М.: Изд-во Главсевморпути, 1949. - 182с. 31.Качанов Л. М. Основы механики разрушения / Качанов Л. М. - М.: Наука, 1974. - 310с. - ISBN 5-691-008097 32.Кашкин Н.Н. Исследование работы ледяных аэродромов под нагрузкой от самолета / Кашкин Н.Н. - М.: ОНТИ НКТП, 1935. - 48с. 33.Козин В.М. О влиянии формы поперечной нагрузки на напряженно-деформированное состояние бесконечной ледяной пластины / Козин В.М. - Горьковск., 1989.-126c. 34.Лавров В.В. Деформация и прочность льда /Лавров В.В и др.-Л.:Гидрометеоизд,1969.-206с. - ISBN 5-800-008097 35.Лебедев А.И. Влияние ледяного покрова на распространение поверхностных гравитационных волн в вязкой жидкости / Лебедев А.И. - Севастополь: МГИ АН УССР, 1969.-126с. 36. Близняк Е. В. Инженерная гидрология / Близняк Е. В. - М. Речиздат, 1939.- 228 с. - ISBN 5-801-002131 37.Сериков М.И. Определение модуля упругости льда резонансным методом//Проблемы Артики.-1959.- вып.6.-123c. 38.Смирнов В.Н. Некоторые вопросы натурального исследования деформаций и напряжений в ледяном покрове: Труды ААНИИ.-Л.:Гидрометеоизт,1976.-140c. 39.Петров И.Г. Выбор наиболее вероятных значений механических характеристик льда: Труды ААНИИ.-Л.: Гидрометеоизт,1976.-141с. 40.Ранелс Л.К. Явление диффузии и релаксации во льду: Физика льда. Обзор докладов междунар.симп.9-14 сентября 1968г. в г.Мюнхене.-Л.1973.-124с. 41.Седов Г.Я. Перевозки по льду предметов большого веса / Седов Г.Я. - М.: Водный транспорт,1926. 146c. - ISBN 5-801-006754 42.Сытинский А.Д. Некоторые результаты исследований естественных колебаний ледяных полей Центральной Артики.-Красноярск:Наука,1964.-615с. - ISBN 5-50178-006754 43.Гаврило В.П. Радиальные колебания ледяной сферы в воде / Гаврило В.П. - Труды АНИИ, 1970.-137c. 44.Коржавин К.Н. Особенности физико-механических свойств пресноводного льда// Труды координационных совещаний по гидротехнике.-М.-1964.-334c. 45.Корунов М.М. Расчет ледяных переправ / Корунов М.М.-М.:Гослестехиздат,1940,-83с. - ISBN 5-800-006754 46.Панов В.В. Прочность образов соленого льда на сжатие в условиях сложного нагружения / Панов В.В.- М.: Проблемы Арктики и Антарктики,1977.-186c. 47.Панфилов Д.Ф. К расчету грузоподъемности ледяного покрова при стоянке грузов на льду//Известия вузов СССР, cтроительство и архитектура.-1961.-57c. 48.Шилов Н.Л. О прочности льда / Шилов Н.Л.-М.: Метеорология и гидрология,1947.-73c. - ISBN 5-800-005679 49.Самуль В.И. Основы теории упругости и пластичности / Самуль В.И. - М.: высшая школа, 1982.-264с. 50.Войткуновский Я.И. Сопротивление движению судов / Войткуновский Я.И. - Л.:Судостроение-1988.-287с. 51.Сретенский Л.Н. Теория волновых движений жидкости / Сретенский Л.Н. -М.: ОНТИ,1936.-234c.
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ![]() ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (369)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |