Определения напряжённо-деформированного состояния ледяного покрова при поверхностном армировании под воздействием статических и динамических нагрузок
В обширных районах Сибири, Крайнего Севера и Дальнего Востока, в болотистых и лесистых регионах Российской Федерации, в районах, которых зачастую не имеется мостов через многочисленные ручьи и реки, и в остальных труднопроходимых условиях местности основным вариантом грузоперевозки являются перевозки по зимникам и ледовым переправам. Часто зимние автодороги используются для переправки грузов и оборудования на нефтегазодобывающие промыслы и месторождения, на которых ведется разведывательная деятельность. При этом, для определения несущей способности ледяного покрова на переправах, с целью их устройства и усиления, необходимо знать механические характеристики льда. Анализ экспериментальных данных показывает, что максимальные прогибы и напряжения во льду возникают при скоростях движения нагрузки, близких к критическим. Поэтому случай равенства скорости движения критической, является расчетным при решении задач разрушения льда при движении нагрузки. Целью работы является определение физико-механических характеристик ледяного покрова с помощью модельных экспериментов и проверка их корректности на основе аналитических выражений модели. В работе выполнены исследования по определению модуля Юнга и прочности на изгиб для льда при усилении образцов стальной арматурой для различных схем армирования. Разработана модель для вычисления прогибов и напряжений для усиленного различными схемами армирования льда, при движении нагрузки по его поверхности. В модельных экспериментах использовались образцы в виде ледовых балок. Их физико-механические свойства определялись с помощью испытаний проводимых на специальном нагружающем устройстве. Разрушение происходило под действием чистого изгиба. Из модельных экспериментов вычислялись приведённые модули упругости, значения которых затем подставлялись в разработанную аналитическую модель.