渤海北部平整冰抗压强度设计标准研究

分析了1983～1986年在渤海北部鲅鱼圈港做的系列抗压强度试验结果,推荐了较好的抗压强度计算公式。从工程设计角度分析了最低气温对冰温的影响。利用渤海北部历年的冰厚和气象资料,按传热量理论推算出Ⅰ、Ⅱ设计海区历年的极值等效冰温;结合实测的冰盖盐度及其分布,计算出相应的极值等效抗压强度系列。推荐了渤海北部Ⅰ、Ⅱ海区平整冰的抗压强度、温度和盐度的设计值。

辽东湾北部三道沟平整冰单轴抗压强度特征

对辽东湾三道沟平整体做了系列抗压强度试验,获得了新的抗压强度经验公式并与渤海其它冰区的试验结果做了比较。分析说明,三道沟平整体的多层次晶体结构使抗压强度趋向各向同性,即σ_(cv)≈σ_c。历次试验建立的σ_c-V_b关系的经验公式具有局限性和不可比性。当冰的晶体结构由柱状晶试样变更成多层次多种晶试样时,σ_c增大,σ_(cv)则减小,最后趋向同量级。各种冰之间的σ_(cv)-σ_c关系在不同的温度下均可用线性函数描述。

黄河口低盐度海冰与黄河冰的抗压强度

对黄河口低盐度海冰和黄河冰水平试样进行了系列抗压强度试验。由应力一应变曲线分析了半强正切模量Ｅ＿ｃ与主要影响因素的关系。试验结果表明：两种冰韧脆过渡区对应不同的应变率范围；在试验的温度范围，过渡区抗压强度和的量值接近，与辽东湾东部海冰强度相比有明显差别；Ｅ＿ｃ随应变率的变化以及过渡区Ｅ＿ｃ随温度的变化具有规律性。获得的两种冰抗压强度经验公式和半强正切模量经验公式可用于胜利油田滨海工程和黄河水工结构物的冰荷载计算。

渤海平整冰抗压强度设计标准的划区分析

为了确定结构物海冰设计标准，将渤海已划分成九个设计区。本文介绍了某些渤海平整冰单轴抗压强度的经验公式，并从晶体结构方面分析了各经验公式之间的差别，考虑到晶体结构的影响，提出了一个半经验公式用于计算设计强度。在寒潮最低气温持续期间内，平整冰内存在稳定的热流传热条件。因此可利用传热量计算公式推算出冰盖平均冰温。根据各海区历年最低气温的平均值和最低值，结合不同重现期的设计冰厚，文中介绍和推荐了各海区设计冰温和设计强度。

海冰的介电理论与遥感

海冰主要由纯冰、空气泡、盐水杂质和固体盐四种成分组成。文中介绍了海冰主要成分和组合状态的介电理论。海冰介电模型主要是两相态的,即纯冰-空气和纯冰-盐水杂质,根据这种两相态理论介绍了海冰的雷达探测和无源微波探测。

海上油井密封套管内海水冻胀特性试验分析

１９９８年首次进行了海上油井密封套管内海水冻胀特性模拟试验，建立了一套各种参数的测量系统。文中介绍了管内海水冻结过程、海水过冷温度、结冰水温、轴向冻胀力以及管体应变测量结果。

黄河口海区海冰设计强度计算

根据黄河口海区低盐度海冰和黄河冰的冰强度经验公式、冰盖传热量计算公式,分析了几种设计冰厚与设计气温对冰强度的影响。给出了设计气温取-15℃时冰强度与设计冰厚关系的经验公式,给出了设计冰厚分别取0.4m和0.7m时冰强度与设计气温关系的经验公式。计算出的冰强度若干结果及建议值可供胜利油田滨海结构物设计参考使用。

ERS-1卫星及其准备中的海冰遥感实验

本文简介了欧空局拟在1991年发射的ERS-1卫星及其星载仪器:合成孔径雷达、雷达高度计、散射计和多通道辐射计。ERS-1卫星数据将包括海冰、波浪、风、水深、灾害风暴、油膜等信息。文中介绍了海冰遥感的发展过程及ERS—1卫星准备中的海冰遥感实验。BEPERS的总体规划制定了研究区和实验基地;实验项目分为机载SAR的飞行实验、辅助SAR的航空遥感和地面观测。BEPERS是成功的,可借鉴其经验发展我国的合成孔径雷达监测海冰技术。

海上油井密封套管内海水冻胀特性研究试验

叙述了海上油井密封套管内海水冻胀特性模拟试验的试验装置，测试内容和方法，及由此而建立的测量系统及其标定结果。

渤海海冰抗压强度的野外实验方法

近几年来,我们在渤海海上和鲅鱼圈、葫芦岛等沿岸做了大量的关于海冰单轴抗压强度的调查研究。随着调查研究的深入,对海冰抗压强度的实验内容和实验方法提出了系统化、标准化的要求。现在,国内有关单位对海冰力学性质实验方法也极为关注。本文目的是通过总结该海冰室在多年野外调查中逐渐形成的。

黄河冰三点弯曲强度的试验研究

本文介绍了河冰弯曲试验的试验方法，分析了河冰弯曲破坏的机理，提出了河冰弯曲破坏理论，给出了黄河冰三点弯曲强度试验结果，分析了应力速率和冰温对弯曲强度值的影响。结果表明：黄河冰三点弯曲强度随应力速率的增加呈马鞍型分布，随冰温的降低出现极值，在Ｔ＝１０℃时，弯曲强度达到最大值。

环渤海海冰弯曲强度影响因素分析

本文根据多年环渤海海冰弯曲强度试验结果，分析了诸单因子对海冰弯曲强度的影响，并给出了各海区海冰弯曲强度设计值。海冰的弯曲强度随着应力速率的增加，经过延性、过渡和脆性三个阶段，在过渡区，海冰的弯曲强度达到最大值。随冰温的降低和冰中盐水体积减少，海冰的弯曲强度增大。

辽东湾平整固定冰冰温及其他物理特性的测定与分析

在鲅鱼圈港区工作码头港池内,风与海流对海冰的生成和成长影响较小,因此在此能生成典型的平整固定冰,结合近年来海冰力学性质测试研究,1986—1987年冬季,对该港区海冰的温度及其他物理特性进行了较系统的测试。本文以大量观测和测试结果为依据,介绍该港区平整固定冰的一般物理特征,重点分析日气温变化、长时间气温变化以及积雪对冰温的垂直分布的影响和一般变化规律,简述盐度、密度和晶体粒径的一般垂直分布规律。

渤海连续冰层关键力学参数预报模式

为反映海冰的物理和力学特性,利用实验室获取水平方向加载冰样的单轴压缩强度、三点弯曲强度和侧限剪切强度与孔隙率间的统计关系,把海冰温度、盐度和密度对强度的效应统一起来,建立了预报模式.之后,依据渤海海冰多年调查资料和近期研究成果,将冰层内的温度、盐度和密度表示成气温、水温和冰厚的函数,获得冰层的孔隙率剖面,进而得到冰层力学参数剖面.在选取冰层平均强度时还考虑了渤海冰层底部骨架部分有厚度无强度的特点,实现了利用已知冰厚、气温和水温预报冰层水平方向强度分布的目标.

海冰与材料表面摩擦系数的动能分析

在温差、风及海流的作用下,海冰与海工结构物表面产生相互作用,其中平行于结构物表面的作用主要是两者间的摩擦。据此,就渤海海冰在不同温度、压力及速度的条件下与五种常见海工建筑材料(钢板、刷漆钢板、木板、刷漆木板、混凝土板)进行了摩擦试验。本文以混凝土板与海冰之间的摩擦试验结果为例进行动能分析,最后给出其它材料的动能分析结果。文中应用融化冰膜解释动摩擦系数的观点,把该系数与冰块运动时的动能连结起来,从而简单地解决了在不同速度和荷载下,选用动摩擦系数的方法。

辽东湾多层重叠冰单层厚度的理论分析

多层重叠冰是辽东湾海冰中特有的一种冰类型，它是海洋环境动力作用的产物。本文用力学观点阐明多层重叠冰的形成机制，介绍了弹性板壳压曲破坏模型。全文包括辽东湾冰厚特点、以辽东湾海冰力学性质参数为依据的分析计算结果和结合多年海冰调查结果的讨论。

辽东湾S2冰侧限剪切强度的试验研究

利用试验方法系统地研究了辽东湾S2型海冰侧限剪切强度随剪切应变速率、加载方向、法向应力、温度和冰内孔隙率的变化规律。介绍了S2型海冰各向异性特点及剪切应变速率对剪切破坏方式的效应和韧脆破坏转变的条件。分析了不同加载方向海冰峰值剪切强度的差异 ,获得 - 6 2℃温度下S2冰内摩擦角和内聚力分别为 42°和 70 0kPa。

黄河口附近海冰导热系数的室内测试方法

本文介绍海冰导热系数的室内测试原理、方法和首次利用黄河口附近海冰进行的室内测试结果。结合过去的现场测试结果,获得了海冰导热系数在天然冰层一般温度范围内的变化过程。这一过程表明因不同温度下海冰的相成分(纯冰、盐水、气泡)的比率不同,导热系数值也不同。在冰点温度至263K之间,海冰的导热系数则迅速从海水的导热系数上升到接近纯冰的导热系数值。然后,海冰导热系数随温度下降而趋于定值。

辽东湾海冰设计要素的初步统计

本文就近年来大量海冰调查研究结果,对辽东湾海域的几个海冰要素做初步统计。所统计的内容概括了海洋工程设计阶段所涉及到的海冰冰期、分布范围、平整固定冰的厚度及其冰温、含盐度的垂直分布特征值,单轴抗压强度等。

辽东湾海冰单轴压缩长期强度的初步分析

冰的蠕变特性是其自身独特的一种性质,正是由于这一特性才导致了其本构关系的复杂性。室内确定海冰静压力强度特征的标准方法有:恒变形速率或加载速率下的压缩强度试验和恒荷载下的压缩蠕变试验。本文是根据近年来进行的海冰圆柱状试样单轴压缩强度和单轴压缩蠕变试验的结果,分析海冰的长期强度特征并给出统计结果。分析结果还表明海冰的弹性范围很小,即便是单轴压缩强度试验,也只有在加载时间很短的情况下,才表现出拟弹性阶段。