Введение к работе
Актуальность и значение работы.
Объективная потребность в развитии производящего хозяйства в море (марикультуры) приводит к необходимости проектирования, строительства и эксплуатации гидробиотехнических сооружений (ГБТС). В состав многих ГБТС в качестве несущих или ограждающих элементов входят сети или сетные полотнища.
В начале становления марикультуры предпринимались попытки полностью перенести методы проектирования орудий рыболовства на гидробиотехнические сооружения в составе которых имелись сетные полотнища. Известны, например, работы по проектированию ограждения Института гражданских инженеров Склайдфордского университета (Англия), выполненные под руководством Милна П.Х. В руководстве по проектированию и строительству ограждений, разработанных в этом институте, приводятся способы определения давления на опоры ограждений. Расчеты построены на моделировании ветра и волн стационарным потоком и исследовании в натурных условиях сопротивления обросших сетей. Японская фирма "Бридастоун". специализирующаяся на изготовлении сетных садков для рыб, использует расчеты, которые также базируются на традициях проектирования орудий промышленного рыболовства.
Специфические особенности орудий цромрыболовства, основными из которых являются малый срок службы (низкая капитальность) и быстрая окупаемость (бывает, что одним уловом практически полностью окупаются затраты на проектирование и изготовление орудия рыболовства) послужили ип нога погляд причиной того, что мотодн прооктироппния таких орудий опираются на натурные эксперименты, эмитациошюе моделирование и расчеты, построенные на известном решении о цепной линии.
Хотя осіюшши доли собослшмооти продукции марикультуры оиреде-пяется стоимостью гидробиотэхнических сооружений, необоснованная "экономия" приводит к разрушению их, приносящим огромный материальный ущорб и тормозящим становление и развитие пчантационного направления з марикультуре. Известны разрушения ограждений в Японии (из семидеся-га семи ограждений после штормов осталось только восемь), рыбоводных ;идкои о СССР, Гормоиии, Японии, США.
Подход к проектированию ГБТС разработанный в ДВГТУ с учетом особенностей іа работы в сложных уоловиях на ироиашдотиошшх juiuirruutuix позволяет расчетным путем с достаточной надежностью получать прочные, устойчивые и долговечные сооружения, привязанные к конкретным условиям их оксплуотоции.
Каши исследования направлены'на разработку приближенного метода определения формы и связанного с ве» напряженного состояния сущест-ішішо подвижных оотиых полотнищ в ВЯДШІ1ЮМ пол? нвгруоки и ого численной реализации. Работа выполнялась в рамках важнейших НИР.
Государственного плана Российской Федерации (постановление Совета министров Я580 от 10.11.79); тема 002.70.3.16.5 - Разработка конструкций инженерных сооружений по искусственному выращиванию морских организмов;
Научно-яехнической программа РОСМИНВУЗа "Мировой океан" (приказ JS287 от 26.06.77); тема 2.И.2.1.3 - Разработка и совершенствование методики расчета и конструирования морских инженерных сооружений для разведения водорослей, морского гребешка, устриц и мидий;
Научно-технической программы РОСМИНВУЗа "Океанотехника" (приказ ЛІ78 от 14.08.86); направление 07 - Исследование и проектирование гидробиотехнических средств освоения океана;
Научно-технической программы ГОСКОМВУЗа "Дальний Восток" (приказ JM25 от 25.05.93); тема - Разработка основ проектирования, технологии изготовления и монтажа сооружений морских плантаций по получению продукции и очистке вод шельфовой зоны морей Дальнего Востока.
Цель.и задачи исследований, в связи с выше сказанным целью нашей роботи является разработка, исследование и создание практического аппарата по определению форлы и расчет напряженного состояния существенно подвижных сетных полотнищ, работащих в составе еиДрооиотехнтеских сооружений.
Реализация данной цели достигается решением следующих задач:
детальной постановкой изучаемой проблемы и построения расчет-вой схемы сетного полотна;
вывода уравнений состояния сетных полотнищ;
вывода разрешающих уравнений приближенного метода расчета сетных полотнищ, основанного на методе расчленения дифференциальных операторов Л.А. Розина;
- построения алгоритма расчета приближенного метода и исследова
ния точности и сходимости метода на модельных задачах;
- определения напряженно-деформированного состояния реальных
ГБТС (нерестилищ для сельди, вольеров для выравдвания гребешка)
эксплуатируемых в условиях Dra Приморского края.
Научная новизна и практическая ценность проведенных исследовании. В результате проведенных исследований
выявлены особенности работы сетных полотнщ в составае ГБТС, построена расчетная схема и поставлены задачи поверочных и проектировочных расчетов таких полотнищ;
получены уравнения состояния сетных полотнищ при их существенной подвижности в поле действующих нагрузок;
разработаны программные средства для реализации приближенного мотода;
проведен расчет реальных гидробиотехнических сооружений, имеющих в своем составе сетные полотнища.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и одобрены не научно-технических конференциях ДВГТУ(ДВПИ) -XXX - ХХПІІ (1990 - 1993), научно-технических семинарах кафедры строительной механики МИСИ (1989), кафедры строительной механики и механики грунтов ДВГТУ (1987-94), кафедры гидротехники ДВГТУ (1989).
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в четырех печатных работах.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Она содержит
страниц машинописного текста, включая рисунков твблиц, библиографию из наименований.