Conical Structures in Ice: The Roles Friction, Slope and Shape Play
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Conical structures are often used to ameliorate the action of floating ice. There is a long history of using cone-shaped bridge piers. Moreover, many recent designs adopt downward-breaking cones to further reduce ice forces. The present work aims to clarify aspects of ice interaction with cones that are poorly understood. This work builds on a previous study that employed a numerical model of ice dynamics in order to predict ice failure patterns and forces on a conical structure. Performance of the model was validated against available ice basin tests, and the study examined a test case representing a pier of the Confederation Bridge, Canada. The present tests examine the roles of ice-structure friction and shape of the cone (upward- or downward-breaking) in more detail. Additionally, the effects of ice thickness and embedded consolidated ridges are examined. The results reveal trends of the dependence of the modes of ice failure and the resulting forces on ice-structure friction, slope and the type of the cone (upward- or downward-breaking). For upward-breaking cones, ice-structure friction proved to be more significant for gentler slopes than for steeper ones. For those cones, ice failure appeared to correspond to three-dimensional buckling. Downward-breaking cones displayed a different behavior with downwards bending failure. The value of the ice-structure friction coefficient had a clear influence on the forces for all downward-breaking cases. The results also support the idea that downward-breaking cones correspond to lower horizontal forces than those acting on upward-breaking cones. Concerning ice sheet thickness, peak horizontal ice forces show a near linear dependence on the thickness. For large consolidated ridges, forces increased substantially. The numerical model results are compared with the elastic beam bending approach given in the ISO 19906 Arctic Offshore Structures Standard for ice loading on a sloped structure. In order to use the equations in ISO 19906, assumptions must be made on the maximum accumulated rubble height and other parameters, which affect the calculated load. The peak loads from the model and ISO approach are similar for level ice interactions, although the ISO approach is more sensitive to ice-structure friction. Also, the ISO approach may overestimate the load generated by some ridge geometries.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».