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
АО «ЦИФРА» и БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова в ноябре заключили договор о практической подготовке обучающихся в вузе. Руководство Университета и АО «ЦИФРА» согласовали образовательную программу. Студенты старших курсов Военмеха смогут пройти практику в компании «ЦИФРА» и применить свои знания в решении задач под руководством опытных инженеров и кандидатов технических наук, которые участвовали в крупных проектах в аэрокосмической, приборостроительной, атомной и многих других отраслях.
Дмитрий Сергеевич Михалюк, генеральный директор АО «ЦИФРА», к.т.н. в своем интервью специально для профориентационного проекта What The Pro рассказал о том, как начинают карьеру в компании стажеры, какие расчеты выполняют инженеры АО «ЦИФРА» и какие перспективы ждут специалистов в области численного моделирования в обозримом будущем.
Связанные публикации в блоге
Открытие летних веранд ресторанов способствует увеличению количества посадочных мест и привлекательности со стороны клиентов в летний период. В условиях ограничительных мер в связи с эпидемией коронавируса это также возможность продолжать работу, избегая вынужденных простоев. На большей части территории России летний сезон, к сожалению, короткий и не всегда достаточно тёплый, в связи с этим экономический эффект от организации открытых веранд оказывается недостаточно велик, а сами веранды зачастую не пользуются большой популярностью из-за погодных условий. Использование различных типов обогревателей для создания комфортных условий для посетителей и продления сезона работы открытых веранд – достаточно распространённый способ решения этих проблем.
Архитекторы, инженеры и другие специалисты строительной отрасли сталкиваются с растущим на них давлением, по вопросам соответствия стандартамэнергоэффективности и понижения уровня выбросов углекислого газа при сохранении затрат. Значительное ускорение процесса проектирования зданий при наименьших затратах наилучшим образом достигается за счёт использования новых технологий. Появившийся класс инструментов на базе численного моделирования, моделирование зданий и моделирование физических процессов достигли новых высот скорости и точности, совершенствуя процесс проектирования зданий и другие рабочие процессы с помощью новых возможностей. Численное моделирование открывает мир моделирования для фирм любого размера, работающих над проектами любого масштаба.
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.