Проекты

Расчет ветровой нагрузки на трамплин спортивного комплекса «Воробьёвы горы»

Специалисты АО «ЦИФРА» по заказу ООО «Политех-УИМП-XXI ВЕК» выполнили расчетное обоснование ветровой нагрузки на конструкции нового трамплина спортивного комплекса «Воробьевы горы» методами вычислительной аэродинамики в пакете ANSYS Fluent.

Проектирование и строительства лыжного трамплина — уникального для городской среды объекта — предъявляет повышенные требования к прочности и надежности конструкции, а значит и к точности расчета ветровой нагрузки. В связи с этим в проведенном аэродинамическом исследовании был учтен реальный рельеф окружающей трамплин местности и особенности конструкции трамплина, проведены расчеты для трёх потенциально опасных направлений ветра. В результате моделирования определено распределение ветровой нагрузки на поверхности трамплина и визуализирована пространственная структура обтекающего его потока. 

Трамплин на Воробьевых (Ленинских) горах построили в 1953 году по проекту инженера Галли. Это был главный трамплин СССР, именно здесь проводились международные соревнования. В связи с устареванием конструкции и тем, что международная федерация лыжного спорта (FIS) изменила требования к геометрии профиля трамплинов, принято решение о реконструкции спортивного комплекса на Воробьевых горах. В ходе предстоящей реконструкции геометрические параметры, а также инженерные системы Большого московского трамплина приведут в соответствие с новыми требованиями. Реконструированный московский трамплин сможет претендовать на звание самого современного трамплина в мире, на котором можно проводить всероссийские и международные соревнования самого высокого класса.

 

tramplin vorobievy 1

Визуализация проекта нового трамплина на Воробьевых горах

Одним из важных факторов внешнего воздействия на конструкцию трамплина является ветровая нагрузка. Согласно статистическим данным о среднесуточной скорости ветра в Москве, средняя скорость в регионе за период с 2007 по 2017 годы со­ставляет 3,7 м/с, максимальная средняя скорость за сутки — 11 м/с. Средняя скорость ветра невелика, однако за последние два года в Москве случались ураганы со скоростью ветра до 30 м/с, и такие ситуации необходимо учитывать при проектировании трамплина. В выполненном расчете нагрузка определена по данным свода правил «Нагрузки и воздействия» СП 20.13330.2016, утвержденным Минстроем Российской Федерации. Согласно данному своду правил, на поверхности входа в расчетной модели строится про­филь скорости, увеличивающейся с ростом высоты от поверхности земли и достигающей 35 м/c на высотах порядка 200 м.

Расчет проведен в ANSYS Fluent для трех различных направлениях ветра: два боковых (восточное и западное) и фронтальное (северное).

 

trampline linii toka

Обтекание трамплина в расчете с восточным направлением ветра. Линии тока

trampline davlenie

Распределение давления потока на поверхности трамплина в расчете с восточным направлением ветра. Вид с наветренной стороны

В результате выполненного расчета определено, что давление на уровне башни и наиболее высоких участков трамплина в расчете с восточным направлением ветра достигает 0,5 КПа. Разработанная модель может быть использована в дальнейшем при анализе особенностей картины ветрового поля в различных зонах трамплина, в т.ч. и при проведении соревнований для оценки влияния ветровых потоков на движущегося спортсмена.

Полученные изополя ветрового  давления на фасад трамплина положены в основу ветровой нагрузки при прочностном расчете металлической конструкции трамплинного комплекса, а также свайного фундамента. Расчет произведен в расчетном комплексе SCAD 21.1 силами ООО «ПОЛИТЕХ-УИМП-XXI ВЕК», являющимся основным проектировщиком конструктивной и архитектурной части. Установлены отличия между полученным ветровым давлением и нормативными рекомендациями ввиду влияния вормы окружающего рельефа и формы сооружения.

Особенностями данного сооружения, связанными с воздействием ветра, вляются:

-  существенный (до 50%) вклад ветровой нагрузки в усилия на сваях. Учитывая сложность геологического строения Воробьевых гор и малую прочность верхних грунтов, ветровая нагрузка становится определяющей при выдергивании отдельной сваи из куста;

- появление специфических форм деформирования пролетной части трамплина при воздействии ветра - изгиб зоны разгона и возникающие при этом технологические проблемы эксплуатации;

- влияние ветра на крепления отделки и фасадных элементов трамплина.

При подготовке материала использованы материалы сайта https://stroi.mos.ru/articles/vorob-ievy-ghory-novyi-tramplin-kanatnaia-dorogha-i-sportivnyie-obiekty

 


Подробнее: https://stroi.mos.ru/articles/vorob-ievy-ghory-novyi-tramplin-kanatnaia-dorogha-i-sportivnyie-obiekty?from=cl

Подробнее: https://stroi.mos.ru/articles/vorob-ievy-ghory-novyi-tramplin-kanatnaia-dorogha-i-sportivnyie-obiekty?from=cl

Связанные новости
19 апреля 2022 года состоялось заседание секции №6 «Прочность и надежность строительных конструкций зданий и сооружений» Экспертного совета по аттестации программ для ЭВМ при Научно-техническом центре по ядерной и радиационной безопасности (ФБУ «НТЦ ЯРБ») Ростехнадзора.
В марте 2022 года эксперт по судостроению АО «ЦИФРА» Алексей Петров принял участие в натурных испытаниях буксировки судна во льдах по Северному морскому пути. Буксировка выполнялась универсальным атомным ледоколом «Сибирь» проекта 22220, введенным в эксплуатацию в декабре 2021 года.
Связанные публикации в блоге
Основной эксплуатационной характеристикой судна, определяющей возможности работы судна в ледовых условиях, является его ледовый класс. В прошлом каждое классификационное общество имело свою уникальную систему классификации судов ледового плавания, и, как следствие – свои нормативные требования к таким судам, однако в начале 2000-х годов Международной ассоциацией классификационных обществ (МАКО) была проведена работа по унификации этих требований, результатом которой стало введение двух систем классификации судов ледового плавания: системы балтийских ледовых классов (для плавания в Балтийском море и схожих по ледовым условиям морях) и системы полярных классов (для плавания в полярных водах), при этом требования каждого классификационного общества-члена МАКО остались в силе. Со вступлением в силу в 2017 году Международного кодекса для судов, эксплуатирующихся в полярных водах (Полярного кодекса) особенно актуальным стал вопрос присвоения судну полярного класса. Несмотря на то, что МАКО была определена приблизительная эквивалентность ледовых классов различных систем классификации (см. рис. 1), на практике для получения полярного класса необходимо подтверждение соответствия судна требованиям IACS UR I – requirements concerning Polar Class. Эти требования разделяются на корпус и механические установки. Рассмотрим пример выполнения анализа соответствия механических установок судна полярному классу.
Современная архитектура охватывает множество различных стилей и направлений. Одной из наиболее распространённых характеристик современной архитектуры является отказ от прямых и резких линий в пользу более изогнутых и плавных, а также наличие открытых жилых пространств.
Связанные вебинары
В рамках Договора о научно-техническом сотрудничестве между АО «ЦНИИМФ» и АО «ЦИФРА» на данном вебинаре заведующий отделом конструктивной надежности и защиты судов от коррозии АО «ЦНИИМФ» Алексей Петров расскажет об имеющемся опыте и перспективах использования компьютерного моделирования для решения различных задач, связанных с ремонтом или модернизацией судов в эксплуатации.

Закажите расчет

Команде профессионалов
Изменить файл
Поля, отмеченные звездочкой (*) обязательны для заполнения.