覆雪冰排與錐形結構相互作用進程研究

在寒冷海域海洋工程結構的設計中，控制載荷多為冰荷載，從而抗冰結構成為設計的主要方向之一，而能夠導致冰排發(fā)生彎曲破壞的破冰錐形結構得到了廣泛應用。國際冰工程界已針對冰蓋與錐形結構相互作用進程開展了一定規(guī)模的研究，但仍有較多關鍵性問題尚未得到揭示，如冰排的斷裂長度、碎冰的堆積進程、冰荷載的準確估算方法、冰激錐形結構振動等。目前國際上最新的研究成果表明，冰蓋上是否有雪覆蓋對上述問題具有重要的影響，但尚未有覆雪冰蓋與錐形結構相互作用進程研究開展的實例，進而覆雪情況對上問題具體的控制機理與影響水平還不得而知。本項目正是針對這一問題，通過調查研究、理論分析與物理模型試驗相結合的方法，開展了覆雪冰蓋與錐形結構相互作用進程研究。本項目首先基于現(xiàn)場取樣測試結果，結合多年冰模型試驗積累的模型冰生成與制備試驗技術，成功地開發(fā)出覆雪模型冰蓋的室內生成試驗技術，并對覆雪冰排的物理力學性質進行系統(tǒng)的分析研究。在取得相關進展的基礎上，對錐形結構前覆雪冰排破壞模式進行了理論分析，并根據(jù)分析結果制定了相應的試驗方案。課題組在天津大學冰工程實驗室內進行了包括多種雪厚、冰速、錐角以及錐體水線面直徑在內的一系列模型試驗，獲得了大量寶貴的試驗數(shù)據(jù)。項目以所有不同覆雪水平下錐體冰力時程曲線分析為基礎，聯(lián)系試驗影像觀測，結合已有的冰排破壞理論，歸納概括覆雪冰排斷裂的模式及機理，構建了考慮冰排覆雪水平的錐體冰力幅值理論分析模型和冰激錐形結構振動動力分析模型。綜合冰條件、覆雪水平、抗冰錐尺寸、碎冰塊尺寸及分布演變規(guī)律等因素，最終構建覆雪冰排與錐形結構相互作用的數(shù)值模型。結合課題培養(yǎng)研究生8名。發(fā)表論文8篇，其中被SCI收錄3篇，EI收錄4篇。 2100433B

在寒冷海域海洋工程結構的設計中，控制荷載多為冰荷載，從而抗冰結構成為設計的主要方向之一，而能夠導致冰排發(fā)生彎曲破壞的破冰錐形結構得到了廣泛應用。國際冰工程界已針對冰排與錐形結構相互作用進程開展了一定規(guī)模的研究，但仍有較多關鍵性問題尚未得到揭示，如冰排的斷裂長度、碎冰的堆積進程、冰荷載的準確估算方法、冰激錐形結構振動等。目前國際上最新的研究成果表明，冰排上是否有雪覆蓋對上述問題具有重要的影響，但尚未有覆雪冰排與錐形結構相互作用進程研究開展的實例，進而覆雪情況對上問題具體的控制機理與影響水平還不得而知。本課題正是針對這一問題，通過現(xiàn)場取樣測試、理論分析與物理模型試驗相結合的方法，開展覆雪冰排與錐形結構相互作用進程的研究。本課題將研制出室內生成覆雪模型冰蓋的試驗技術，填補國際范圍內冰工程模型試驗在該技術上的空白，并最終通過系統(tǒng)研究，揭示覆雪情況對冰排與錐形結構相互作用進程的控制機理與影響水平。

圖書信息

樁：土-結構動力相互作用研究\孔德森，ISBN：9787502460297，作者：

2100433B

本項目擬利用土與結構的動力相互作用機理，通過人工改變地基基礎動力參數(shù)，達到有效隔震的目的。研究的主要內容針對多高層建筑的天然地基基礎和樁基礎，探索基底土和基礎側周土在地震作用下與結構的動力相互作用，通過設計恰當?shù)娜斯さ鼗透粽饦稒C構，改變體系的動力參數(shù)，從而達到使上部結構大大減少減少地震影響的效果。本研究是在上一個基金資助項目地基－基礎－上部結構動力相互作用研究的基礎上進一步深入探討土與結構相