Расчет выполняется следующим образом. Задаваясь скоростью дрейфа льдин определяется скорость относительной деформации льда в зоне разрушения, а затем, по вышеописанной методике, определяется средняя прочность льда. Далее, определяется ледовая нагрузка и ее вероятность. При этом имея характеристики натурного распределения (математическое ожидание, дисперсия) прочности, она моделируется по логнормальному закону распределения с учетом полученных средних значений. Результаты накапливаются. Затем весь диапазон значений прочности (от минимума до максимума) делится на равное число промежутков. Суммируем число попаданий случайной величины в каждом из промежутков. Нормируя эти величины мы получаем модельный закон распределения прочности льда на одноосное сжатие.
Далее получают закон распределения ледовой нагрузки F, где Fопределяется по формуле СНиП. Для этого по каждому интервалу прочности льда и всех возможных толщин льда просчитываются все возможные значения ледовой нагрузки. Полученные результаты суммируются и обрабатываются аналогично методике, как для прочности льда.
На следующем этапе определяем частоту и период нагружения опоры ледовой нагрузкой , а также рассчитываем время действия соответствующей расчетной ситуации, которые необходимы для расчета количества циклов нагружения. В результате получают зависимость каждого уровня нагружения (т.е. силы действия льда на каждом этапе нагружения) от количества циклов нагружения с вероятностью возникновения обоих на каждом шаге нагружения. Данная зависимость называют режимом нагружения сооружения ледовым покровом и используют для расчета сооружений на усталость.
Предложена методика определения режима нагружения сооружения ледовым покровом. Методика реализована в виде имитационной модели на ЭВМ. Она позволяет на базе информации о ледовом режиме акватории рассчитывать количество циклов нагружения сооружения и его вероятностное распределение, ледовую нагрузку за весь период эксплуатации сооружения и ее вероятное распределение и, наконец, режим нагружения сооружения ледяным покровом. Таким образом, предложенная методика позволяет определить основные вероятностные характеристики ледовой нагрузки. Полученная информация необходима для расчета сооружений на выносливость, определения долговечности и надежности сооружений в зависимости от уровня внешней нагрузки, при этом может быть определена надежность по постепенному отказу.
Вероятностная постановка задачи.
Вероятностный алгоритм расчета режима нагружения начинается с введения начальных параметров скорости V, прочности R и толщины льда h. Для определения прочности льда требуется указать ее закон распределения.
1. Расчет прочности льда R начинается с предварительной обработки натурных данных. Для этого вычисляется среднеквадратичное отклонение (с.к.о.) sо. Далее для всего диапазона изменения скоростей дрейфа льда Vi(i=1-n) вычисляем скорость деформации льда ei (см.2.1.15) и Ri (см.2.1.16). Для каждого значения e строится (в соответствии с принятыми допущениями относительно характера распределения прочности) логнормальное распределение, где Ri -среднее значение прочности льда и sо-с.к.о. Далее в соответствии с алгоритмом вычисления значения вероятностей показания значения характеристики в определенный интервал (см.прил.А).
2. Вероятностный закон численного распределения ледовой нагрузки P(F) строится следующим образом: для каждого значения Ri (i=1-n) и hj (j=1-n) накапливаются значения вероятностей показания значений Fij в определенный заранее заданный интервал (Fk, Fk+1), где Fk=Fmin+(k+1)×DF, DF=(Fmax-Fmin)/N (см.прил. А).
3. Затем вычисляются аналогичным образом законы распределения периода нагружения Р(Т) и количества циклов нагружения Р(n) (cм.прил. А).
4. Далее находим время взаимодействие, зависящий от скорости V, прочности R, толщины h, сплоченности Q и размера льда r, и определяем вероятностный закон распределения времени взаимодействия Р(tm).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.