Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Саратовский государственный технический университет
ЛЕДОВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ПЛОЩАДКИ,
ДОРОГИ И ПЕРЕПРАВЫ
Саратов 2005
В книге приведены методы расчета ледяного покрова рек и водохранилищ с целью устройства временных строительных; площадок, подъездных нукай к ним и переправ. Дано теоретическое обоснование возможных упрощений расчетных схем при проектировании с применением методики расчета по предельным состояниям.
Значительное внимание уделено новым вопросам использования ледяного покрова и особенностям его работе; под временной подвижной нагрузкой.
Обобщен отечественный опыт проектирования временных ледовых переправ, возводимых через большие реки и водохранилища как при производстве различных строительных работ, так и для сезонной эксплуатации.
Предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием в гидротехническом и транспортном строительстве.
Содержание
ПРЕДИСЛОВИЕ ВВЕДЕНИЕ Часть первая ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА ГЛАВА 1. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЬДА 1.1. Структура ледяного покрова 1.2. Основные закономерности деформирования льда 1.3. Упругие характеристики ледяного покрова, модуль упругости и модуль сдвига льда 1.4. Коэффициент Пуассона 1.5. Пределы прочности, расчетные значения нормативных сопротивлений и пределов текучести льда 1.6. Механические свойства намороженного строительного льда 1.7. Сопротивление льда динамическим нагрузкам 1.8. Распределение напряжений по толщине ледяного слоя при изгибе 1.9. Испытания ледяного слоя на изгиб 1.10. Температурный режим ледяного покрова 1.11. Температурные напряжения и трещины в ледяном покрове 1.12. Ледовый режим рек и водохранилищ, расчетная толщина ледяного покрова 1.13. Проведение транспортных и монтажных работ в зимнее время при строительстве автодорожного моста через р. Обь у г. Сургута ГЛАВА 2. УЧЕТ НЕУПРУГОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЛЬДА ПРИ РАСЧЕТЕ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА НА КОЛЕБАНИЯ 2.1. Общие сведения о природе поглощения энергии колебаний в твердом материале 2.2. Теории внутреннего трения упругопластического материала 2.3. Гипотеза внутреннего трения 2.4. Методика определения коэффициента поглощения энергии колебаний 2.5. Экспериментальное определение коэффициента поглощения энергии колебаний льда и логарифмического декремента затухания колебаний воды как упругого основания ледяного покрова 2.6. Экспериментальное исследование динамического воздействия движущегося автомобиля на ледяной покров Часть вторая РАСЧЕТ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА НА ДЕЙСТВИЕ СТАТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ГЛАВА 3. РАСЧЕТ КРАЕВОГО УЧАСТКА ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 3.1. Методы определения грузоподъемности ледяного покрова 3.2. Состояние вопроса и цель исследования 3.3. Расчет полубесконечного ледяного слоя с защемленной кромкой 3.4. Расчет полубесконечного ледяного слоя с шарнирно-опертой кромкой 3.5. Расчет полубесконечного ледяного слоя со свободной кромкой 3.6. Изгиб краевого участка ледяного покрова при колебаниях уровня воды 3.7. Расчет ледяного слоя, ослабленного круговым отверстием 3.8. Расчет ледяного слоя, имеющего жесткую вставку 3.9. Неосесимметричный изгиб ледяного слоя, имеющего жесткую вставку 3.10. Изгиб ледяного слоя, имеющего жесткую вставку, при колебаниях уровня воды 3.11. Условия применения результатов полученных, решений ГЛАВА 4 УСИЛЕНИЕ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА И ЕГО РАСЧЕТ 4.1. Состояние вопроса и цель исследования, конструкции усиления ледяного покрова 4.2. Цилиндрический изгиб усиленного ледяного слоя 4.3. Определение напряжений в ледяном слое при намораживании дополнительной полосы льда 4.4. Изгиб усиленного ледяного слоя равномерно распределенной полосовой нагрузкой 4.5. Цилиндрический изгиб ледяного слоя, усиленного комбинированным способом 4.6. Расчет одноступенчатой ледяной плиты на сосредоточенную нагрузку 4.7. Центральный изгиб одноступенчатой ледяной плиты равномерно распределенной по окружности нагрузкой 4.8. Расчет двухступенчатой ледяной плиты на сосредоточенную нагрузку 4.9. Центральный изгиб двухступенчатой ледяной плиты равномерно распределенной по окружности нагрузкой ГЛАВА 5. РАСЧЕТ УСИЛЕННОГО ЛЕДЯНОГО СЛОЯ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ 5.1. Состояние вопроса и цель исследования 5.2. Расчет плит переменной толщины, лежащих на упругом основании, с учетом упругопластических деформаций 5.3. Расчет усиленного ледяного слоя с учетом упругопластических деформаций при загружении равномерно распределенной нагрузкой 5.4. Расчет усиленного ледяного слоя при цилиндрическом изгибе по предельным состояниям без учета упругопластических деформаций 5.5. Расчет усиленного ледяного слоя при цилиндрическом изгибе по предельным состояниям с учетом упругопластических деформаций 5.6. Расчет усиленного ледяного слоя на сосредоточенную нагрузку по предельным состояниям без учета упругопластических деформаций 5.7. Расчет усиленного ледяного слоя на сосредоточенную нагрузку с учетом упругопластических деформаций Часть третья РАСЧЕТ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА НА ДЕЙСТВИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ГЛАВА 6. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГИБКИХ ЛЕДОВЫХ ПЛИТ, ЛЕЖАЩИХ НА УПРУГОМ ОСНОВАНИИ. ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ ОТ ДВИЖУЩЕГОСЯ АВТОМОБИЛЯ ПРИ ПРОЕЗДЕ ПО НЕРОВНОСТЯМ ЛЕДОВЫХ ПЕРЕПРАВ 6.1. Общие положения 6.2. Возмущающее воздействие неровностей дороги и режимы движения грузовых автомобилей 6.3. Определение параметров свободных колебаний подрессоренных и неподрессоренных масс грузовых автомобилей 6.4. Вынужденные колебания автомобиля при движении по неровностям ГЛАВА 7. ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ ЛЕДЯНОГО СЛОЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВИБРАЦИОННОЙ НАГРУЗКИ 7.1. Состояние вопроса и цели исследования покрова 7.2. Вынужденные колебания ледяного слоя при цилиндрическом изгибе 7.3. Вынужденные колебания ледяного слоя при центральном изгибе 7.4. Колебания плиты на упругом основании с учетом массы действующего на нее груза 7.5. Колебания ледяного слоя при цилиндрическом и центральном изгибе с учетом массы действующего на него груза 7.6. Колебания ледяного слоя с учетом инерции упругого основания ГЛАВА 8. ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ ЛЕДЯНОГО СЛОЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ДВИЖУЩЕЙСЯ НАГРУЗКИ 8.1. Состояние вопроса и цели исследования 8.2. Колебания плиты на упругом основании с учетом массы движущегося по ней груза 8.3. Колебания ледяного слоя под действием движущегося с постоянной скоростью сосредоточенного груза 8.4. Колебания ледяного слоя под действием движущейся нагрузки, распределенной по окружности 8.5. Колебания ледяного слоя под действием груза, движущегося с переменной скоростью 8.6. Колебания ледяного слоя под действием движущейся сосредоточенной вибрационной нагрузки 8.7. Колебания ледяного слоя под действием движущейся вибрационной нагрузки, распределенной по окружности ГЛАВА 9. КОЛЕБАНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ДВИЖУЩЕЙСЯ НАГРУЗКИ С УЧЕТОМ ВОЛНОВОГО ПРОЦЕССА, РАЗВИВАЮЩЕГОСЯ В ВОДЕ 9.1. Состояние вопроса и цели исследования 9.2. Определение длины волны, периода колебаний и скорости распространения ее под ледяным покровом 9.3. Колебания ледяного слоя постоянной толщины под действием движущегося сосредоточенного груза 9.4. Колебания ледяного слоя переменной толщины под действием движущегося сосредоточенного груза ГЛАВА 10. МЕСТНЫЕ ИМПУЛЬСИВНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЛЕДЯНОЙ СЛОЙ 10.1. Постановка задачи и цель исследования 10.2. Определение импульса сил 10.3. Колебания ледяного слоя, возникающие при преодолении автомобилем вертикального препятствия 10.4. Учет взаимного влияния нескольких движущихся нагрузок ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ библиографический список Приложение Значения характеристик ледяного покрова λ и l (см-1) в зависимости от толщины и модуля упругости льда |