覆雪冰排與錐形結(jié)構(gòu)相互作用進(jìn)程研究結(jié)題摘要

在寒冷海域海洋工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，控制載荷多為冰荷載，從而抗冰結(jié)構(gòu)成為設(shè)計(jì)的主要方向之一，而能夠?qū)е卤虐l(fā)生彎曲破壞的破冰錐形結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用。國際冰工程界已針對冰蓋與錐形結(jié)構(gòu)相互作用進(jìn)程開展了一定規(guī)模的研究，但仍有較多關(guān)鍵性問題尚未得到揭示，如冰排的斷裂長度、碎冰的堆積進(jìn)程、冰荷載的準(zhǔn)確估算方法、冰激錐形結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)相互作用進(jìn)程研究開展的實(shí)例，進(jìn)而覆雪情況對上問題具體的控制機(jī)理與影響水平還不得而知。本項(xiàng)目正是針對這一問題，通過調(diào)查研究、理論分析與物理模型試驗(yàn)相結(jié)合的方法，開展了覆雪冰蓋與錐形結(jié)構(gòu)相互作用進(jìn)程研究。本項(xiàng)目首先基于現(xiàn)場取樣測試結(jié)果，結(jié)合多年冰模型試驗(yàn)積累的模型冰生成與制備試驗(yàn)技術(shù)，成功地開發(fā)出覆雪模型冰蓋的室內(nèi)生成試驗(yàn)技術(shù)，并對覆雪冰排的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究。在取得相關(guān)進(jìn)展的基礎(chǔ)上，對錐形結(jié)構(gòu)前覆雪冰排破壞模式進(jìn)行了理論分析，并根據(jù)分析結(jié)果制定了相應(yīng)的試驗(yàn)方案。課題組在天津大學(xué)冰工程實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行了包括多種雪厚、冰速、錐角以及錐體水線面直徑在內(nèi)的一系列模型試驗(yàn)，獲得了大量寶貴的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。項(xiàng)目以所有不同覆雪水平下錐體冰力時(shí)程曲線分析為基礎(chǔ)，聯(lián)系試驗(yàn)影像觀測，結(jié)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(jī)理，構(gòu)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(jié)構(gòu)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(gòu)建覆雪冰排與錐形結(jié)構(gòu)相互作用的數(shù)值模型。結(jié)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(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，控制荷載多為冰荷載，從而抗冰結(jié)構(gòu)成為設(shè)計(jì)的主要方向之一，而能夠?qū)е卤虐l(fā)生彎曲破壞的破冰錐形結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用。國際冰工程界已針對冰排與錐形結(jié)構(gòu)相互作用進(jìn)程開展了一定規(guī)模的研究，但仍有較多關(guān)鍵性問題尚未得到揭示，如冰排的斷裂長度、碎冰的堆積進(jìn)程、冰荷載的準(zhǔn)確估算方法、冰激錐形結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)相互作用進(jìn)程研究開展的實(shí)例，進(jìn)而覆雪情況對上問題具體的控制機(jī)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(yàn)相結(jié)合的方法，開展覆雪冰排與錐形結(jié)構(gòu)相互作用進(jìn)程的研究。本課題將研制出室內(nèi)生成覆雪模型冰蓋的試驗(yàn)技術(shù)，填補(bǔ)國際范圍內(nèi)冰工程模型試驗(yàn)在該技術(shù)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(jié)構(gòu)相互作用進(jìn)程的控制機(jī)理與影響水平。

圖書信息

樁：土-結(jié)構(gòu)動力相互作用研究\孔德森，ISBN：9787502460297，作者：

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本項(xiàng)目擬利用土與結(jié)構(gòu)的動力相互作用機(jī)理，通過人工改變地基基礎(chǔ)動力參數(shù)，達(dá)到有效隔震的目的。研究的主要內(nèi)容針對多高層建筑的天然地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)，探索基底土和基礎(chǔ)側(cè)周土在地震作用下與結(jié)構(gòu)的動力相互作用，通過設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)娜斯さ鼗透粽饦稒C(jī)構(gòu)，改變體系的動力參數(shù)，從而達(dá)到使上部結(jié)構(gòu)大大減少減少地震影響的效果。本研究是在上一個(gè)基金資助項(xiàng)目地基－基礎(chǔ)－上部結(jié)構(gòu)動力相互作用研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入探討土與結(jié)構(gòu)相