Hidromazgų taurų būklę, ilgaamžiškumą lemia juos veikiantys poveikiai ir apkrovos, susidarantys veikiant klimato sąlygoms, agresyviai aplinkai bei kitiems įvairiems veiksniams. Tyrimų tikslas – įvertinti Lietuvos tvenkiniuose susidarančias ledo apkrovas ir jų įtaką taurų gelžbetoninėms konstrukcijoms. Šiam tikslui pasiekti buvo atlikta literatūros analizė, siekiant nustatyti ledo apkrovų tipus. 2007 – 2010 m. mokslinių ekspedicijų metu natūriniais tyrimais įvertinta 10 hidromazgų taurų gelžbetoninių konstrukcijų būklė pagal STR.1.12.03:2006. Remiantis literatūros ir natūrinių tyrimų rezultatų analize, nustatyta, kad hidromazgų taurų gelžbetoninės konstrukcijos labiausiai ardomos dėl ledo poveikio. Detalesniam tyrinėjimui parinkti 6 hidromazgų taurai, kurių pažaidos leidžia teigti, kad taurų paviršinis betoninis sluoksnis buvo suardytas veikiant ledo apkrovoms. Darbe ledo poveikis analizuotas vertinant: 1) judančiųjų ledo laukų poveikio jėgą atskirai stovinčiai atramai; 2) sustojusiojo ledo lauko, atsirėmusio į statinį ir veikiamo tėkmės ir vėjo, poveikio jėgą; 3) jėgą, susidarančią atramai prarėžiant ledokamšą; 4) jėgą susidarančią dėl ledokamšos atsirėmimo į statinį statmenai jo frontui; 5) jėgą, kuria atrama pjauna ledogrūdą. Nustatyta, kad tvenkinių ledo apkrovos labiausiai priklauso nuo tauro pločio – didėjant tauro pločiui bendruoju atveju ir ledo apkrovos didėja. / Technical state of hydroschemes, durability leads to them acting and the effects of load resulting from operation of weather conditions, aggressive environment, and other various factors. The aim of this work - to evaluate ice loads formed in the ponds of Lithuania and their impact on the reinforced concrete piers structures. The state of 10 reinforced concrete structures were evaluated by field investigations in accordance with STR.1.12.03: 2006 during the scientific expeditions in 2007 - 2010. On the basis of literature analysis and field investigations it was found that piers in hydroschemes suffer most from the ice impacts. More detailed investigation were selected 6 hydroschemes, in witcth were noticed the deterioration and it is posssibillity of concrete covering layer breaking due the impacts of ice loads. The ice loads were analyzed in this work: 1) the force of moving ice fields in contact with single pier; 2) the force of standing ice field, in the impact due wind and water drag forces; 3) the force from ice jam cutting by pier; 4) the force of ice jam in the perpendicular contact with stucture front, 5) the force, which is cutting support of the ice plug. It was found that the pond ice load is dependent on ice thickness - increases the overall thickness of the ice and the ice load increases. 5) the force from breakup jam cutting by pier.

No description available.

This master report studies structural design methods for ice loads and the impact of local conditions. Ice loads occur due to ice movements or expansion of the ice sheet. Specifically, this study analyses ice loads on piled structures and ten different design methods and handbooks to calculate the ice load. There are five Swedish methods among these, and the remaining are developed in Denmark, Finland, Norway, and Germany. The methods are developed for different types of structures. For example, dams, bridge supports, traffic piers, ports and piles The ice loads have been divided into different categories; vertical ice loads and horizontal loads caused by thermal expansions, water level changes, or drifting ice. Some methods depend on local conditions parameters for the input data. These methods have been investigated in a parametric study to shed light on how different inputs affect the ice load. Some input data from local conditions have been developed and are presented to facilitate the design. Temperature and ice thickness are the parameters where most data are accessible. Furthermore, an evaluation has been performed on whether the methods are applicable for piles, if local conditions are considered, and if the method is practically applicable for ice load design. The size of the ice load is reported for different ice load types for three Swedish cities, namely Halmstad, Mora and Umeå. The overall result was that Mora generated the highest ice load magnitudes and Halmstad the lowest. A Finite Element (FE) analysis has been performed to address the affect that ice loads have on the dimensions of the piles. In general, more knowledge is needed about ice loads and their magnitude. Studies on what safety factors are included in each method need to be carried out to counteract unnecessarily applied safety factors in several stages. In addition, studies from a statistical perspective are required, where the return period of the input data used in the methods is studied. A statistical study would evaluate which values are justified in relation to the return period of the ice load. / I denna masteruppsats studeras dimensioneringsmetoder för islaster och hur lokala förhållanden inverkar på dessa. Islaster uppstår till följd av isens rörelser och expansion. Specifikt studeras islaster på pålade konstruktioner och tio olika handböcker och dimensioneringsmetoder för att bestämma islasten. Av dessa metoder är fem svenska metoder och de återstående är utvecklade i Danmark, Finland, Norge och Tyskland. Metoderna är anpassade för olika typer av konstruktioner; till exempel dammar, brostöd, trafikbryggor, hamnar och pålar. De studerade metoderna och dess tillvägagångssätt för att bestämma islast presenteras i examensarbetet. Islasterna har delats in i olika kategorier, vertikala islaster och de horisontella lasterna från termiska expansioner, vattenståndsförändringar och drivande is. En parameterstudie har genomförts för att belysa hur olika indata påverkar islasten storlek för de metoder som beaktar lokala förhållanden. Viss indata från lokala förhållanden har tagits fram samt presenteras för att underlätta islastberäkningar där temperatur och istjocklek är de parametrar där mest data finns att tillgå. Vidare har en utvärdering gjorts huruvida metoderna är applicerbara för pålade konstruktioner, om lokala förhållanden beaktas såväl som om metoderna är praktiskt tillämpbara vid islastdimensionering. Islastens storlek redovisas för olika islasttyper för de svenska städerna Halmstad, Mora och Umeå. Det övergripande resultatet av detta var att Mora genererade den största islasten och Halmstad den lägsta lasten. En Finita Element (FE) analys har genomförts för att belysa islastens påverkan på pålarnas dimensioner. Generellt behövs mer kunskap om islaster och dess storlek. Närmare studier skulle behöva genomföras gällande de säkerhetsfaktorer som inkluderas i respektive metod för att inte använda onödigt mycket säkerhetsfaktorer i fler led. Utöver detta behövs studier från ett statistiskt perspektiv där återkomstperioden av den indata som används i metoderna studeras och vilka värden som är befogade att använda i förhållande till islastens återkomstperiod.

Dams in many countries are approaching their expected service life. Proper assessment of the aging dams structural health increase the knowledge of the current safety, and allow for better planning of renovation and rebuilding investments. The behavior of concrete dams is, to a great extent, governed by the ambient variation in temperature and water level. In cold regions, the ice sheet formed in the reservoir may subject a pressure load on the dams. Theoretically, this load has a significant impact on the structural behavior of dams. Despite this, the maximum magnitude, as well as the seasonal variation of the ice load, constitute the most considerable uncertainty in the safety assessment of dams. This thesis presents research that examines how to model the expected behavior of dams in cold climate. The underlying problem is to predict the response of dams due to variation in the external conditions. Since the ice load is such a vital part of the external conditions in cold climate, the understanding and modeling of ice loads have been given extra attention. Models suitable to predict the long-term behavior of dams can be divided between theoretical, data-based, and hybrid. Prediction accuracy is essential to set alert thresholds, and in that regard, the data-based models are generally superior. The major contribution of this thesis is the design and installation of a prototype ice load panel with direct measurement of the ice pressure acting on a dam. The panel is attached on the upstream face of the dam and is large enough so that the whole thickness of the ice sheet is in contact with the panel. The predicted ice load from the best available model that includes loads from both thermal events and water level changes did not correspond to the measured ice loads. As there are no validated models or measurement methods for ice load on the dam, continued research is necessary, both through further measurements to increase knowledge and development of models. / I många länder närmar sig vattenkraftsdammarna deras förväntade tekniska livslängd. Korrekt utvärdering av dammens strukturella status ökar kunskapen om det nuvarande säkerhetsläget och möjliggör för bättre planering av renoveringar och ombyggnadsinvesteringar. Betongdammarnas beteende styrs till stor del av variationen i omgivande temperaturer och vattennivå. I kalla regioner kan is som bildas i magasinet utsätta dammen för en tryckande last. Teoretiskt har denna belastning en betydande inverkan på dammarsstrukturella beteende. Trots detta är den maximala storleken såväl som säsongsvariationen för islasten en av de mest betydande osäkerheterna vidsäkerhetsbedömningen av dammar. Denna uppsats presenterar forskning som undersöker hur förväntat beteendehos dammar i kallt klimat kan modelleras. Den underliggande frågeställningen är att förutsäga en damms respons orsakad av variation i de yttre förhållandena. Extra fokus har lagts på förståelsen och modelleringen av islasten då den är en viktig del av de yttre förhållandena för dammar i kalla klimat. Modeller som är lämpliga för att förutsäga dammars beteende kan delas upp i teoretiska, databaserad, och hybridmodeller. Förutsägbarhetsnoggrannhet är avgörande för att ställa in varningsnivåer, och i det avseendet är de databaserade modellerna i allmänhet överlägsna. Det huvudsakliga bidraget från detta projekt är utvecklandet och installationen av en prototyp av en islast panel, fäst på en damms uppströmssida. Panelen mäter istrycket direkt mot dammen och är tillräckligt stor så att helaisens tjocklek förblir i kontakt med panelen. Panelen bidrar till ökad kunskap om säsongsvariationen i istryck och mekanismen för islaster orsakad av variation i vattennivån. Den predikterade islaten från den bästa tillgängliga islastmodellen som inkluderar termiska islaster och islaster från vattennivåförändringar överensstämmer inte med de uppmätta islastpanelen som uppmätts med panelen. Då det saknas validerade modeller eller mätmetoder för islast är det viktigt med fortsatt forskning, dels genom ytterligare mätningar för att öka kunskapen men även fortsatt modellutveckling. / <p>QC 20190926</p>