Details

Одна из ключевых особенностей строительства и эксплуатации гидротехнических сооружений в северных регионах - воздействие льда. Определение основных несущий элементов конструктива сооружения напрямую зависит от воздействия льда и ледовых нагрузок. В качестве нового метода предлагается использовать иррегулярно рас-положенные полупогруженные шарообразные искусственно вмороженные объекты (ИВО) большого диаметра, которые будут при замерзании акватории нарушать целостность ледового поля. Использование ИВО поможет уменьшить прочностные характеристики ледяной толщи и позволит судну ледового класса (СЛК) создавать меньшие нагрузки на ГТС при сближении с ним, а также избежать использования дорогостоящих ледоколов или установки дорогостоящих систем по воздействию на ледовый покров. В работе рассмотрены следующие задачи: • изучены современные методы понижения прочности льда при проходе судов ледового класса к ГТС; • разработан экономически эффективный метод защиты ГТС • определена допустимая глубина математического моделирования и определены специальные требования к численной модели; • произведена экспериментальная проверка предложенного метода защиты ГТС при сближении с ними судов ледового класса • разработана численная модель процесса защиты ГТС с помощью предложенного метода защиты ГТС при сближении с ними судов ледового класса Как показывает исследование использование иррегулярно расположенных полупогруженных шарообразных искусственно вмороженных объектов (ИВО), при правильно выбранной форме и свойств материала показывают значительное снижение прочности льда на изгиб и как следствие, снижение горизонтальной нагрузки, передаваемой от судна на ГТС при его швартовке.

One of the key features of the construction and operation of hydraulic structures in the northern regions is the impact of ice. The determination of the main load-bearing elements of the structure of the structure directly depends on the impact of ice and ice loads. As a new method, it is proposed to use irregularly placed semi-submerged spherical artificially frozen objects (IFO) of large diameter, which will violate the integrity of the ice field when the water area freezes. The use of IFO will help to reduce the strength characteristics of the ice layer and will allow an ice-class vessel to create less loads on the hydraulic structures when approaching it, as well as avoid the use of expensive icebreakers or the installation of expensive systems for affecting the ice cover. The following tasks are considered in the work: * modern methods of reducing the strength of ice during the passage of ice-class vessels to the hydraulic structures have been studied; * a cost-effective method of protecting the hydraulic structures has been developed * the permissible depth of mathematical modeling is determined and special requirements for the numerical model are defined; * an experimental test of the proposed method of protecting the hydraulic structures when approaching ice-class vessels was carried out * a numerical model of the hydraulic structures protection process has been developed using the proposed method of hydraulic structures protection when ice-class vessels approach them As the study shows, the use of irregularly located semi-submerged spherical artificially frozen objects, with the right shape and material properties, show a significant decrease in the bending strength of the ice and, as a result, a decrease in the horizontal load transmitted from the vessel to the hydraulic structures when mooring it.