Монография является результатом проведенных исследований, экспериментов, расчетов, классификации и систематизации накопленного опыта и знаний; выполнена в сотрудничестве Высшей школы гидротехнического и энергетического строительства (ранее – кафедра гидротехнического строительства) и лаборатории фундаментальных основ ледотехнических исследований Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. В монографии рассматривается вмерзание морских и речных гидротехнических сооружений в лед. Рассмотрены различные типы вмерзания в лед, приведены примеры и возможные последствия. Рассмотрены вопросы расчета размера ледовых образований при вмерзании, вопросы оценки нагрузок от льда на вмерзшие в лед сооружения. Представленный материал может быть полезен специалистам по направлениям: «Гидротехническое строительство, гидравлика и инженерная гидрология», «Эксплуатация водного транспорта, водные пути сообщения и гидрография», «Управление качеством продукции», «Стандартизация», и др.

• Содержание
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И СВОЙСТВА ЛЬДА ДЛЯ РАССМОТРЕНИЯ ВМЕРЗАНИЯ СООРУЖЕНИЙ
• 1.1 Понятие «Арктика»
• 1.2 Кристаллическая структура льда
• 1.3 Диаграмма состояния морского льда
• 1.4 Микростроение морского льда
• 1.5 Рост льда и ориентация кристаллов
• 1.6 Виды и этапы развития ровного льда
• 1.7 Оптические свойства льда
• 1.8 Физико-механические характеристики льда
• 1.9 Одноосная прочность при сжатии
• 1.10 Прочность на растяжение
• 1.11 Пластичное или хрупкое разрушение льда
• 1.12 Поведение льда при деформировании
• 1.13 Соленость льда
• 1.14 Точка замерзания морской воды
• 1.15 Модуль упругости
• 1.16 Плотность льда и воды
• 1.17 Теплота образования(плавления) льда
• 1.18 Теплоёмкость морского льда и воды
• 1.19 Теплопроводность морского льда и воды
• 1.20 Термическая деформация льда
• 1.21 Адгезия льда
• 1.22 Коэффициент трения
• 1.23 Истирание льдом
• 1.24 Простейшая форма льда
• 1.25 Классификация льдов
• 1.26 Описания типов льда и ледовых образований
• ГЛАВА 2. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА ЛЕДОВОЙ НАГРУЗКИ ПРИ ВМЕРЗАНИИ
• 2.1 СП 38.13330.2018 Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения
• 2.2 Предельные состояния
• 2.3 Полувероятностный метод расчета
• 2.4 Вероятностный метод расчета
• 2.5 Локальная и глобальная нагрузки
• 2.6 Локальная нагрузка
• 2.7 Локальные давления
• 2.8 Максимальная ледовая нагрузка
• 2.9 Механизм разрушения льда
• 2.10 Энергетический подход к разрушению льда
• 2.11 Предельные механизмы ледовых воздействий
• 2.12 Влияние геометрии и формы сооружений на нагрузку от льда
• ГЛАВА 3. ВМЕРЗАНИЕ В ЛЕД
• 3.1 Морозоградусодни
• 3.2 Расчеты ровного льда
• 3.2.1 Предложения ИСО 19906, для расчета толщины льда
• 3.2.2 Формула Лебедева
• 3.2.3 Формула Зубова
• 3.2.4 Уравнения энергетического баланса и метод Стефана
• 3.3 Термодинамический расчет вмерзания
• 3.4 Вмерзание и нарастание льда
• 3.5 Вмерзание опор при постоянном уровне – «Ледовые воротники»
• 3.6 Горизонтальная нагрузка на вмерзшие цилиндрические сооружения при наличии ледовых воротников
• 3.7 Ледовый воротник на наклонных поверхностях
• 3.8 Вмерзание опор при переменном уровне - «Ледовые бастлы» (бочки)
• 3.9 Битый лед
• 3.10 Выморозка
• 3.11 Учет вмерзания по СП 38.13330.2018
• 3.11.1 Вертикальная нагрузка на вмерзшее протяженное сооружение при изменении уровня по СП 38.13330.2018
• 3.11.2 Момент силы, воспринимаемый вмерзшим протяженным сооружением при изменении уровня по СП 38.13330.2018
• 3.11.3 Вертикальная нагрузка на отдельно стоящую опору, вмёрзшую в лед, при изменении уровня по СП 38.13330.2018
• 3.11.4 Вертикальная нагрузка на систему вертикальных колонн, вмёрзшую в лед, при изменении уровня по СП 38.13330.2018
• ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ЛЕДОВЫХ ВОРОТНИКОВ ПРИ ВМЕРЗАНИИ
• 4.1 Введение к методике измерения
• 4.2 Область применения методики измерения
• 4.3 Объект измерений и определяемые характеристики
• 4.4 Метод и средства измерения
• 4.5 Требования безопасности и квалификации персонала
• 4.6 Порядок подготовки ледового воротника в экспериментальном бассейне холодной лаборатории
• 4.7 Порядок подготовки ледового воротника в естественных условиях или в условиях открытого бассейна
• 4.8 Порядок проведения измерений
• 4.9 Оформление результатов измерений
• 4.10 Нормативная литература для методики измерения
• 4.11 Пример рекомендуемого содержания протокола измерений
• ГЛАВА 5. СПОСОБЫ БОРЬБЫ С ВМЕРЗАНИЕМ
• 5.1 Мероприятия, задерживающие рост льда и изменяющие параметры ледяного покрова на акватории
• 5.1.1 Барботаж
• 5.1.2 Использование избытка тепла
• 5.1.3 Напыление
• 5.2 Численная оценка необходимой энергии для предотвращения образования ледовых воротников на морских причалах Арктики
• 5.3 Циркуляция воды для предотвращения вмерзания
• ГЛАВА 6. АВАРИЙНЫЕ СИТУАЦИИ
• 6.1 Порт Анкоридж, Аляска
• 6.2 Причал в Готхобе (Nuuk), Гренландия
• 6.3 Причал Caps Nairs, Квебек, Канада
• 6.4 Платформа в заливе Бохай, Китай
• 6.5 Ледовое выпахивание, взаимодействие с донным грунтом
• БЛАГОДАРНОСТЬ
• Список таблиц
• Список рисунков
• Список литературы