Натурные тензометрические испытания показали, что взаимодействие корпуса судна со льдом является случайным импульсом. Ударные импульсы - произвольной формы и продолжительности действуют в случайные моменты времени на различные участки борта по длине судна [36]. Имеющиеся экспериментальные данные в каждом конкретном случае позволяют определить плотность распределения попадания удара в различные участки борта, распределение ударных импульсов во времени, вызванных в бортовых конструкциях ударами о лед.
Ударные напряжения рассматриваются как независимые случайные величины с пуассоновским распределением во времени [37]. Напряжения определяются величиной ледовой нагрузки и строительной прочностью конструкции. В свою очередь ледовая нагрузка зависит от внешних ледовых условий и параметров судна. Таким образом, можно полагать напряжение s функцией трех комплексов параметров:
,
( )
где К1 - параметры, определяющие ледовые условия; К2 - параметры судна; К3 - параметры, определяющие строительную прочность корпуса.
Для функции распределения величины s из работы [39] имеем общую формулу:
(2)
Следовательно, задача сводится к определению вероятности попадания внутрь некоторой области многомерного параметрического пространства, которая не обязательно должна быть замкнутой. Можно допустить неограниченное изменение параметров по отдельным направлениям. Важно только, чтобы соответствующая вероятностная мера оставалась S-конечной.
К параметрам судна, определяющим величину ледовой нагрузки, следует отнести его водоизмещение D, форму обводов и скорость движения во льду v. Водоизмещение относится к задаваемым параметрам, формы обводов могут быть заранее рассчитаны для каждого судна. Скорость судна также является задаваемым параметром.
Оба комплекса параметров К2 и К3 зависят от случайных координат точки удара x и z, вдоль ватерлинии и по высоте борта. В пределах рассматриваемого участка полагают вероятность попадания распределенной равномерно и принимают наиболее нагруженный вариант. Конечно, самым неопределенным является комплекс величин, связанных с характеристиками ледовых условий плавания. Здесь в качестве основных параметров следует принимать такие физико-механические характеристики льда как его прочность на изгиб sр и динамический коэффициент раздробления кромки ар [35], а также чисто геометрические параметры: толщина Н, размеры льдины в плане (масса Мл), форма кромки, заданная радиусом закругления R и т.п. Все эти параметры являются случайными величинами с теми или иными границами изменения. Пока нет достаточных данных, чтобы надежно установить их зависимость или независимость друг от друга.
Таким образом, напряжения в корпусе являются функцией целой системы случайных величин sр, ар, Н, R, v,..., которая задается функцией совместного распределения
(3)
Для использования формулы (2) необходимо знать функцию совместного распределения (3), а также задать область интегрирования. Последняя, очевидно, определяется видом зависимости (1). Далее авторы подробно рассматривают вероятностный расчет прочности корпуса судна.
Данный подход к определению ледовой нагрузки описывает общее распределение льдов в море и не приемлем для расчета ледостойких оснований, т.к. ледостойкие основания имеют фиксированное место расположения. Однако некоторые методы описания дрейфа, сплоченности и толщины льда могут использоваться в качестве ориентировочных исходных данных для расчета сооружений.
Описание ледовых воздействий с позиции проектирования и строительства гидротехнических сооружений в замерзающих морях.
Модель воздействия ледохода на речные гидротехнические сооружения.
Под силовой моделью воздействия в данном случае понимается временная изменчивость ледовых нагрузок на сооружение в целом или на его элементы за весь период ледохода [49].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.