冰破坏机理的试验研究

冰是一种复杂的材料,在不同的作用速率下,冰表现出完全不同的破坏特征.同时,在与不同的结构形式发生作用时,冰的破坏形式也不尽相同.对冰的破坏形式及其破坏进程控制机理的了解和把握,是保证工程设计中对冰力值估计准确性的重要前提.以我们对不同结构形式进行的冰力模型试验研究成果和近期国际上有代表性的研究为依据,对工程中常见的冰破坏形式、控制机理进行了讨论.研究中发现,冰的脆性破坏成为实际情况中冰的主要破坏特征,同时由于冰自身复杂的材料特性,这种破坏特征也成为最难把握的一种特征.对于冰的延性破坏已有比较成熟的认识.     

平台桩腿对隔水导管冰力的掩蔽效应

本文首先介绍了掩蔽效应的概念,阐述了从工程实际出发研究冰力掩蔽效应的必要性,研究了平台桩腿对隔水导管冰力的掩蔽效应的机理.对冰力模型试验数据进行分析,得出了不同结构型式下桩腿对隔水导管的冰力掩蔽系数,研究了结构型式对掩蔽系数的影响,为工程设计和计算提供了参考.     

海冰引起结构振动的研究与进展

回顾了海冰引起结构振动的危害,介绍了研究海冰引起结构振动的各种理论,重点在于现有的分析方法和计算模型,尤其对近年来的新发展做了概要列举,包括各理论的要点、适用范围、局限性等。同时又对研究冰激振动的两个有效途径:现场观测与模型试验做了介绍。结语中,对冰激振动的研究进行了评述,对今后的研究方向提出了作者的见解。     

半圆形构件冰力和冰温度膨胀力的试验研究

半圆形构件是港口工程中新型构件，通过冰力模型试验，研究了作用在构件上的水平冰力和竖向冰力，试验工况包括不同水溶和不同冰速，论述了构件内部存水冻结的可能性，分析了冰层温度场，采用层合板理论对冰层做了热弹性有限元的分析和计算，给出了冰层宽度最大的第一层冰的温度膨胀力，最后对于这种新型构件在渤海湾一带港口工程中的适用性提出了看法。     

冰的温度膨胀力研究

在寒冷地区,各类水工建筑物均会受到冰荷载的作用,而冰的温度膨胀力是其中一种对结构产生重要影响的荷载.例如,坐落于寒冷地区的水库建筑、海中固定式结构、防波堤和护岸等.这些结构形成了冰的约束边界,当外界环境温度(主要是气温)发生变化时,冰的温度场也发生变化,从而引起冰的应变,产生温度应力,并对结构产生温度膨胀力.冰的温度膨胀力受多种因素的影响,包括约束边界的形状、约束体的刚度、冰层的相对厚度、升温速率、冰的应变率等.冰的温度膨胀力已引起较为广泛的关注,本文对目前国际上对冰的温度膨胀力具有代表性的几种估算方法进行了介绍和简单的评价,为实际工程的设计提供了一些参考依据.     

海洋导管架平台抗冰振措施探讨

冰荷载对海洋结构物的威胁除了高荷载值外,更在于它显著的动力效应.冰激振动已引起多起灾难性的海工结构破坏事故.本文针对渤海海冰条件和结构条件,提出了一种简易的海洋平台抗冰振措施,即在平台导管架桩腿上设置弹性橡胶减振护层,用于改变冰载荷的动力特性.计算中将橡胶减振护层假设为附加在主体结构上的"弹簧-阻尼"子系统,子系统的刚度通过实体模型经ANSYS程序计算后得到.冰力曲线取概化后的锯齿状冰力时程曲线,以此冰力时程曲线用ANSYS程序对JZ20-2平台进行动力分析,得到设置橡胶减振护层前、后平台上层甲板不同的振动参数.经比较,得出设置橡胶减振护层后的减振效果,证明此法是一种简易、可行、经济的减振措施.     

动冰力模型实验模型律初探

模型律在冰力模型实验中发挥着重要的作用,它可以指导模型实验的进行并对实验的精确性有着极其重要的保证作用.针对动冰力模型实验的复杂性和重要性,动冰力模型实验的模型律成为当前冰工程实验中急待解决的问题.本文通过对冰与结构之间动力相互作用的现象、各种影响因素的讨论,总结了冰与结构动力相互作用造成的自激振动现象和目前常应用的动冰载荷普遍动力方程,概括性地总结了当前国内外冰工程试验室所做的动冰力模型试验的装备和原理,对相似理论和因次分析方法进行了的介绍,并在对以上问题的探讨的基础上对动冰力模型试验的模型律进行了探讨.